Плотность барионной материи в расширяющейся Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность тёмной энергии. В конце концов, тёмная энергия начинает преобладать. Например, когда объём Вселенной удваивается, плотность барионной материи уменьшается вдвое, а плотность тёмной энергии остается почти неизменной (или точно неизменной,  с учетом космологической константы,  характеризующей свойства вакуума).

Вселенная, астрономия, космос
 

Напомним, уважаемым читателям, что темная мате́рия в астрономии и космологии, а также в теоретической физике — форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступна прямому наблюдению. Она составляет порядка четверти массы-энергии Вселенной и проявляется лишь в гравитационном взаимодействии.

 

Барио́нная материя состоит из нейтронов, протонов, электронов и является обычным веществом, т.е. привычной для нас формой материи. А темная эне́ргия (англ. dark energy) в космологии — гипотетический вид энергии, введённый в математическую модель Вселенной для объяснения её расширения с ускорением, открытого на основании проведённых наблюдений за сверхновыми в 1998 году . За это открытие Сол Перлмуттер, Брайан П. Шмидт и Адам Рисс получили премию Шао по астрономии за 2006 год и Нобелевскую премию по физике за 2011 год..

расширение Вселенной, тёмная энергия, темная материя
 

Если ускоряющееся расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, то в результате галактики, за пределами нашего Сверхскопления галактик, рано или поздно уйдут за горизонт событий и станут для нас невидимыми, поскольку их относительная скорость превысит скорость света. Это не является нарушением специальной теории относительности.

 

 

На самом деле невозможно даже определить «относительную скорость» в искривлённом пространстве-времени. Относительная скорость имеет смысл и может быть определена лишь в плоском пространстве-времени, или на достаточно малом (стремящемся к нулю) участке искривлённого пространства-времени. Любая форма коммуникации далее пределов горизонта событий становится невозможной, и всякий контакт между объектами теряется. Земля, Солнечная система, наша Галактика, и наше Сверхскопление будут видны друг другу и в принципе достижимы путём космических полётов, в то время как вся остальная Вселенная исчезнет вдали.

галактика, теория относительности, барионная материя
 

Существуют и более экзотические гипотезы о будущем Вселенной. Одна из них предполагает, что фантомная энергия приведёт к т. н. «расходящемуся» расширению. Это подразумевает, что расширяющая сила действия тёмной энергии продолжит неограниченно увеличиваться, пока не превзойдёт все остальные силы во Вселенной. По этому сценарию, тёмная энергия со временем разорвёт все гравитационно связанные структуры Вселенной, затем превзойдёт силы электростатических и внутриядерных взаимодействий, разорвёт атомы, ядра и нуклоны и уничтожит Вселенную в «Большом Разрыве».

скорость света, относительная скорость, материя
 

С другой стороны, тёмная энергия может со временем рассеяться или даже сменить отталкивающее действие на притягивающее. В этом случае гравитация возобладает и приведёт Вселенную к «Большому Сжатию».

 

 

Некоторые сценарии предполагают «циклическую модель» Вселенной. Хотя эти гипотезы пока не подтверждаются наблюдениями, они и не отвергаются полностью. Решающую роль в установлении конечной судьбы Вселенной (развивающейся по теории Большого Взрыва) должны сыграть точные измерения темпа ее ускорения.

циклическая модель, Большой Взрыв, планеты
 

Цикли́ческая моде́ль — космологическая гипотеза, предполагающая, что материя Вселенной многократно претерпевает последовательные циклы расширения, проходя через стадию Большого Взрыва (сверхплотное и горячее состояние) и дальнейшую космологическую эволюцию, имевшую место в нашей наблюдаемой Вселенной (за исключением, возможно, таких гипотетических стадий, как инфляция), включая образование химических элементов, атомов, галактик, звёзд, планет и, возможно, жизни.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!