Телескопы показали, что Вселенная не просто расширяется, а делает это с ускорением — и именно это мы сегодня называем эффектом тёмной энергии.
Как выяснили, что расширение ускоряется
В конце XX века две независимые группы астрономов измеряли расстояния до далёких галактик по вспышкам сверхновых типа Ia, которые служат «стандартными свечами» с предсказуемой яркостью. Оказалось, что далёкие сверхновые выглядят более тусклыми (и значит, дальше), чем ожидалось из моделей замедляющегося расширения, что можно объяснить только тем, что за последние миллиарды лет расширение Вселенной ускорилось.
Что такое тёмная энергия в современной космологии
В рамках стандартной модели ΛCDM ускорение описывается положительной космологической постоянной Λ — эквивалентом вакуумной энергии, равномерно заполненной по всему пространству. Вклад этой компоненты составляет около 68% общего энергетического баланса Вселенной, остальное приходится на тёмную материю и обычное вещество, хотя природа тёмной энергии остаётся одной из главных нерешённых задач физики.
Наблюдательные аргументы в пользу тёмной энергии
Независимые линии наблюдений — сверхновые Ia, флуктуации реликтового излучения и большие структуры (в том числе барионные акустические осцилляции) — согласованно указывают на наличие компоненты, вызывающей ускоренное расширение. Анализ этих данных приводит к единой картине: примерно с эпохи около 5 миллиардов лет назад Вселенная перешла в фазу доминирования тёмной энергии, и скорость расширения начала расти со временем.
Открытые вопросы: напряжение Хаббла и альтернативы
Сегодня измерения постоянной Хаббла по «ранней» Вселенной (реликтовое излучение) и по «поздним» объектам (сверхновые, галактики) заметно расходятся, что получило название «напряжение Хаббла». Возможные объяснения варьируются от эволюционирующей тёмной энергии и взаимодействия тёмной материи с тёмной энергией до модифицированных теорий гравитации, которые пытаются обойтись без вакуумной энергии, но ни одна из альтернатив пока не получила решающего подтверждения.
