Свіже дослідження фізиків показує: якщо нещодавні спостереження про змінну природу темної енергії підтвердяться, Всесвіт може завершити своє існування через “Велике Стиснення” (Big Crunch) — колапс під власною гравітацією. Вчені розрахували, що його повний життєвий цикл становить приблизно 33,3 мільярда років, тобто людству залишилося менше ніж 20 мільярдів років до кінця космічної історії.
За моделлю дослідників Хоанга Ньян Лю (Міжнародний центр фізики Доностія, Іспанія), Ю‑Ченга Цю (Університет Цзяо Тун, Китай) та Генрі Тая (Університет Корнелла, США), розширення Всесвіту триватиме ще близько 11 мільярдів років. Після цього воно зупиниться, а потім розпочнеться зворотний процес — стиснення, яке завершиться за вісім мільярдів років утворенням надщільної сингулярності.
«Протягом останніх двадцяти років більшість учених вважали, що космологічна стала є позитивною, і Всесвіт розширюватиметься безкінечно», — пояснює Тай. — «Однак нові дані натякають, що вона може бути від’ємною, а отже, наш Всесвіт завершиться Великим Стисненням».
Ключем до нової моделі є космологічна стала λ, яку Альберт Ейнштейн увів у загальну теорію відносності. Якщо λ позитивна, вона діє як сила, що штовхає простір назовні, сприяючи розширенню. Якщо ж λ від’ємна — вона діє як гравітаційне притягання, яке зрештою може перемогти розширення. Щоб пояснити нинішню фазу прискорення Всесвіту, автори додають у модель ще одну складову — ультралегке поле аксіонів, яке діє як змінна темна енергія.
За розрахунками, саме аксіони наразі «штовхають» Всесвіт назовні, але поступово їхній вплив слабшає. Коли він впаде нижче критичного рівня, гравітаційна дія негативної λ зупинить розширення. На той момент Всесвіт збільшиться лише до 1,7 раза від нинішнього розміру, після чого почне стискатися, прискорюючись під дією власної маси. Ця фаза триватиме коротше за попередню — близько 8 мільярдів років.
Хоча модель виглядає драматично, автори підкреслюють, що це лише один із можливих сценаріїв, а не остаточний прогноз. Необхідні нові спостереження, щоб підтвердити, чи дійсно темна енергія змінюється з часом і чи може вона мати аксіонну природу. Проте дослідження відкриває цікавий вимір у питанні, яке хвилює космологів десятиліттями — чи має Всесвіт кінець, так само як і початок.
Наукова робота опублікована в журналі Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.