Загадочная темная энергия, с которой связано ускорение расширения Вселенной, имеет свои корни в фоне «энергии вакуума», которая пронизывает весь космос, предполагает новое исследование.
"Мы предполагаем, что происходит динамический эффект квантового вакуума, параметр, который можно вычислить", - говорит соавтор Joan Sola из Университета Барселоны, Испания.
Хотя темная энергия составляет около 75 процентов Вселенной, ученые до сих пор не знают, что это такое. Они разработали несколько различных теорий, в том числе «теорию квинтэссенции», предполагающую наличие нечто вроде анти – тяготеющего агента, который отталкивает, а не притягивает.
Другая концепция постулирует существование «фантомного поля», когда плотность продолжает увеличиваться со временем. Эта теория предсказывает ускорение расширения настолько мощным, что в конечном итоге развалятся связи, удерживающие атомы вместе, разрывая Вселенную друг от друга в "Большой Разрыв" через 20 миллиардов лет.
Гипотезы квинтэссенции и фантомного поля, частично основаны на данных, собранных с помощью NASA's Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) и спутника Планка Европейского космического агентства, которые изучают реликтовое излучение – древний свет, начавший насыщать Вселенную спустя 380000 лет после Большого взрыва.
В новом исследовании, Joan Sola и ведущий автор Spyros Basilakos из Академии Афин, Греция, проанализировали наблюдения космических аппаратов и не нашли достоверных подтверждений теории квинтэссенции и фантомного поля.
"Наше теоретическое исследование показывает, что уравнение состояния темной энергии может имитировать поле квинтэссенции или даже фантомное поле, но не подтверждает ни одно из них", - говорит Sola. "Таким образом, когда мы наблюдаем эти эффекты в данных, полученных с помощью WMAP и спутника Планка, мы понимаем, что это заблуждение".
Вместо этого, Basilakos и Sola предполагают, что темная энергия является одним из видов динамического эффекта квантового вакуума, то есть что-то другого, нежели космическая постоянная Эйнштейна, которая описывает статическую плотность энергии вакуума и является еще одним возможным объяснением природы темной энергии.
Basilakos и Sola признают, что существуют некоторые несоответствия с квантовой теории энергии вакуума, но говорят, что это перспективная идея.
"Тем не менее, квинтэссенция и фантомные поля являются еще более проблематичными, поэтому объяснение, основанное на динамическом эффекте квантового вакуума, может быть более простым и естественным", - добавила Sola.