Существует множество гипотез относительно конечной судьбы Вселенной, но все они сходятся на тонком балансе между ее неумолимым расширением и формированием, в котором доминирует сила гравитации. В недавнем исследовании ученые предложили сценарий, согласно которому расширение космоса в конечном итоге постепенно остановится, достигнув статического состояния, когда вся активность внутри него практически полностью прекратится. Такая «долгая заморозка», характеризующаяся равномерным и постепенным распределением энергии, приведет к охлаждению и потемнению Вселенной, что ускорит распад звезд.
Более двадцати лет назад исследование расстояний между сверхновыми SN Ia показало, что этот разрыв увеличивается со временем. Чтобы объяснить это наблюдение, астрономы выдвинули гипотезу темной энергии. Предыдущие исследования установили, что эта энергия составляет 70 % плотности энергии Вселенной, хотя ее природа остается неуловимой.
Несмотря на свое (не столь очевидное) «открытие» в 1990 году, темная энергия остается главной загадкой космологии. В нескольких теориях предпринимались попытки ее моделирования, и стандартная космологическая модель широко используется для объяснения ускоряющегося расширения Вселенной. Однако эта модель, предполагающая постоянное ускорение и непрерывное расширение, наталкивается на ограничения, особенно в отношении космологической постоянной, удовлетворительного ответа на которые пока не найдено. Чтобы решить эту проблему, другие исследователи изучают новые модели, используя голографический подход.
Голографические модели прольют свет на космическое расширение?
Концепция голографической модели темной энергии опирается на квантовую гравитацию и теорию струн. Недавно исследователи из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта подтвердили жизнеспособность голографической модели, разработанной в 2004 году. Эта модель, ранее считавшаяся неустойчивой, была пересмотрена командой Александра Теплякова, который применил инновационный метод, учитывающий возмущения и метрические свойства темной энергии. Такой подход позволил продемонстрировать устойчивость модели, открыв интересные и, прежде всего, новые перспективы для понимания эволюции Вселенной.
Пока Тепляков и его команда сосредоточились на голографических моделях, два астрофизика, Оэм Триведи и Роберт Дж. Шеррер, изучали различные потенциальные сценарии конца Вселенной. Их исследование было посвящено эволюции голографической энергии, и они пришли к выводу, что она будет продолжать расширять Вселенную, поскольку гравитация уже не будет достаточно сильна, чтобы противостоять ей.
Тем не менее Триведи и Шеррер предположили, что со временем влияние темной энергии будет уменьшаться, замедляя расширение Вселенной. В результате космос достигнет статического значения, и процесс расширения остановится. В своем исследовании, предварительно опубликованном на сервере arXiv, ученые утверждают: «Мы предлагаем конкретные примеры таких моделей и общие условия, которые могут привести к асимптотически статичной Вселенной, которую мы назвали «долгой заморозкой»».
По их мнению, звезды неизбежно распадутся в отсутствие новых источников энергии. Субатомные частицы в конце концов рассеются. Эта гипотеза контрастирует с другими сценариями конца Вселенной, такими как «Большое замораживание» (или тепловая смерть), «Большое сжатие» (или окончательный коллапс) и «Большой разрыв». Последняя теория предполагает, что если расширение продолжится, то оно может преодолеть пространство-время, аннигилировав всю материю. По оценкам астрофизиков, это может произойти примерно через 22 миллиарда лет.
