У Всесвіті може існувати екзотична форма темної енергії, і це могло б пояснити вперту розбіжність у вимірах швидкості розширення Всесвіту.
Ця, так звана, рання темна енергія, можливо, існувала ще в дитинстві Всесвіту, а потім незабаром виникла з існування. Це, в свою чергу, пояснить, чому темпи розширення не згодні.
Темна енергія - це невідома, загадкова форма енергії, яка пронизує простір, відкидаючи Всесвіт назовні з більшою швидкістю. Але за останні два десятиліття вчені, які вивчають прискорене розширення Всесвіту, виявили дві дуже різні швидкості. Перше світло Всесвіту - космічне мікрохвильове фонове випромінювання або CMB - передбачає меншу швидкість розширення космосу, ніж дослідження наднових та пульсуючих зірок у сусідньому Всесвіті. Іншими словами, зараз, схоже, всесвіт розширюється швидше, ніж можна було б передбачити, як це виглядало в ранній історії, незабаром після Великого вибуху.
Цю незгоду назвали "напругою Хаббла". Оскільки коефіцієнт КМБ суперечить іншим оцінкам, а оскільки його розрахунок покладається на космологічні моделі, вважається, що у моделі щось не повинно бути відсутнім - наприклад, нові закони фізики або невідомі типи матерії.
Новий документ, опублікований 4 червня у журналі Physical Review Letters, передбачає, що рання темна енергія може бути відсутнім фрагментом, який змінив швидкість раннього розширення Всесвіту. Якби це так, ця рання темна енергія мала би тонко вплинути на те, як виглядає CMB, пояснюючи, чому виміряне розширення нижче, ніж очікувалося. Майбутні спостереження CMB з високою роздільною здатністю можуть виявити, чи дійсно в молодому Всесвіті дійсно існувала рання темна енергія.
"Роль цієї ранньої темної енергії полягає у впливі на швидкість розширення приблизно через 100 000 років після Великого вибуху", - Вівіан Поулін, провідний автор нової статті та науковий співробітник Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, відділу Французького національного центру наукових досліджень Про дослідження у Франції розповів Live Science. "На той час це становило б до 10% від загальної щільності енергії у Всесвіті".
Запропонована рання темна енергія не тривала б довго - ймовірно, згасала б лише через кілька сотень тисяч років. У ранньому Всесвіті ця темна енергія функціонувала б як раніше, тимчасова космологічна константа - невідомий фактор, який використовується для пояснення поточного прискореного розширення нашого Всесвіту, а також розширення відразу після Великого вибуху. Однак як тільки він зник, швидкість розширення Всесвіту знову визначилася б сучасною космологічною постійною - поточною темною енергією.
"На ринку є багато моделей, які могли б виробляти", - сказав Poulin Live Science. "Той, кого ми запропонували, натхненний теорією струн".
Вчені продовжуватимуть вивчати наслідки ранньої темної енергії щодо утворення Всесвіту, в тому числі і на масштабних структурах галактик. Майбутні місії, як-от Великий синоптичний оглядовий телескоп та телескоп Евклід, зможуть безпосередньо перевірити наявність ознак ранньої темної енергії лише за п’ять років, зазначив Поулін.
"Я думаю, що дуже важливо подумати про нові шляхи вирішення напруги, як це роблять ці автори", - розповіла Live Science Венді Фрідман, астроном Чиказького університету, яка не була причетна до нової роботи. "Зрештою, це буде вирішено емпіричним шляхом з більш високою точністю даних. І експерименти та програми, які зараз розробляються протягом наступних кількох років, повинні мати можливість протестувати ці моделі та вирішити це питання рішуче".
