Вселенная не только расширяется, но и ускоряет это расширение, что заставляет большинство ученых предполагать, что она будет продолжать расти очень долго, если не вечно. Однако трое физиков из Принстона оспорили эту точку зрения, представив модель Вселенной, в которой это расширение почти подошло к концу. Они утверждают, что Вселенная начнет сжиматься сама по себе, и это может произойти на удивление скоро. «Скоро» для космолога – это порядка 100 млн лет, но всё может случиться гораздо раньше.
Открытие ускорения расширения Вселенной потрясло космологию, пожалуй, больше всего в этом столетии. До этого основным был вопрос о том, будет ли Вселенная расширяться вечно, хотя и медленнее, или ее снова втянет в «большой схлопывание», когда гравитация преодолеет расхождение.
Ускорение и темная энергия, используемая для его объяснения, по-видимому, положили конец возможности того, что Вселенная когда-либо снова сожмется, но меньшинство физиков не готово отказаться от этой идеи. Профессор Пол Стейнхардт, в частности, предложил «прыгающие» модели Вселенной. Теперь Стейнхардт и его соавторы заявляют в Proceedings of the National Academy of Sciences, что поворотный момент от расширения к сжатию может быть близок.
Авторы базируются на одной из трех моделей природы Темной Энергии. Согласно одной из них, Вселенная будет продолжать расширяться все быстрее и быстрее, по второй, оно замедлится в непредсказуемый момент, вероятно, в далеком будущем.
Ученые рассмотрели третью модель, в которой Темная Энергия является своего рода квинтэссенцией, а скорость ускорения замедляется. Вселенная в этом сценарии подобна машине, водитель которой тронулся со светофора со всей возможной силой, но теперь снимает ногу с педали акселератора, еще не убрав ее полностью. Следовательно, расширение происходит с самой высокой скоростью, которая когда-либо была, но ускорение невелико по сравнению с более ранними временами.
В этом сценарии ускорение в конце концов прекратится. После того, как расширение Вселенной станет стабильным, оно начнет замедляться, прежде чем в конечном итоге все перестанет расширяться и начнет сжиматься.
Такие модели предлагались и ранее, в частности Стейнхардтом. Нова здесь попытка оценить, насколько близко мы можем быть к двум критическим точкам, где сначала прекращается ускорение, а затем начинается сжатие. В соответствии с тем, что авторы называют моделью медленного сжатия CDM, управляемой квинтэссенцией (QDSCCDM), они рассчитывают, что конец расширения может быть менее чем через 100 млн лет, что составляет менее 1% от возраста Вселенной. Промежуток между концом ускорения и началом сокращения может быть одинаковой длины.
Даже если модель QDSCCDM верна, это нижняя граница. Временные рамки зависят от факторов, которые невозможно измерить с помощью текущего уровня технологии, так что эти события могут произойти намного дальше. Однако, если представленная модель будет сочтена правдоподобной, она может ускорить развитие технологий до такой степени, что мы сможем определить, близок ли поворотный момент.
Стейнхардта можно справедливо назвать человеком, который недавно вышел за пределы основного космологического мейнстрима. В 2017 году письмо, которое он написал в соавторстве с критикой повсеместного признания «инфляционного» периода сразу после Большого взрыва, вызвало резкую реакцию светил, включая Стивена Хокинга. С другой стороны, он также не тот, кого легко сбросить со счетов. Мало того, что он сам помог заложить основы инфляционной космологии, его работа о влиянии гравитационных волн на космическое фоновое излучение и недавнее открытие квазикристаллов снискали ему огромное уважение в этой области.
