В 1998 году учёные обнаружили, что наша Вселенная расширяется по мере ускорения. Для объяснения этого эффекта была введена концепция темной материи. Это особый вид энергии, который заполняет все существующее пространство-время, но не может быть обнаружен прямыми методами.
Его существование и свойства представлены в стандартной космологической модели, но ученые столкнулись с рядом проблем (например, проблемой космологической постоянной и проблемой точной настройки), которые не могут быть адекватно решены с помощью этого представления.
Ученые Балтийского федерального университета имени Канта (БФУ) исследовали альтернативную модель – голографическую модель темной энергии – и продемонстрировали ее осуществимость. Их результаты были опубликованы в журнале Physics Letters B.
«Это несколько иной взгляд на природу ускоряющегося расширения Вселенной. Он основан на голографическом принципе, вытекающем из квантовой гравитации и теории струн. Соответственно, все значения внутри определенного объема могут быть описаны параметрами, наблюдаемыми на его границах.
«Другими словами, Вселенную можно представить в виде голограммы и описать параметрами на ее границах.» — говорит Александр Тепляков, молодой научный сотрудник Лаборатории математического моделирования сложных и нелинейных систем БФУ.
В 2004 году была предложена новая модель голографической темной энергии в рамках голографического принципа. Однако новая модель имела ограничение. Темную энергию обычно изображают как разновидность жидкости, которая однородно и равномерно заполняет Вселенную. Специальный параметр, называемый «Квадрат скорости звука» используется для анализа колебаний внутри этой жидкости.
Если в результате расчетов оно окажется отрицательным, модель считается неустойчивой. Предыдущие исследования, проведенные в рамках голографической модели темной энергии, имели отрицательный квадрат скорости звука.
Исследовательская группа предлагает не рассматривать голографическую темную энергию как жидкость. Вместо этого их следует рассматривать как возмущения темной энергии, принимая во внимание их метрические свойства. Они пришли к выводу, что модель действительно стабильна.
«Теперь нам нужно понять, насколько наша модель согласуется с данными наблюдений космических телескопов. В 2024 году для анализа стали доступны точные данные: связь между красным смещением сверхновых типа Ia и барионными акустическими колебаниями. Сравнивая предложенную космологическую модель с этими данными, мы можем оценить, описывает ли она реальную Вселенную.» — говорит Тепляков.
Информация от: Научным проектом «Ломоносов»
