Фото: NASA / ESA
Астрофизика

Новая теория объединяет темную энергию и темную материю

Стандартная модель лучше всего описывает работу Вселенной - но только пяти процентов материи. Все остальное состоит из темной материи и темной энергии, о которых науке мало что известно. Астрофизик из Оксфорда предлагает объединить эти феномены в один – «темную жидкость» с отрицательной массой.

Темная материя и темная энергия — своего рода заместительные концепции, отмечающие пробелы в знаниях, которые находятся между предсказаниями Стандартной модели и тем, что мы на самом деле наблюдаем. К примеру, движение и распределение галактик нельзя объяснить, если их масса ограничена только тем, что мы видим. С 1930-х эту самую невидимую массу стали называть темной материей.

Как новые финансовые технологии изменят нашу жизнь. Встречайте наш новый проект — рассылку Money+

Идея темной энергии возникла много позже. Ученые заметили ускорение расширения Вселенной только в 1998, когда стало понятно, что отдаленные объекты движутся от нас с большей скоростью, чем те, что расположены ближе. Загадочная сила, которая руководит этим процессом, была названа темной энергией.

Вместе темная материя и темная энергия образуют основу нашей космологии Большого взрыва, модель Лямбда-CDM. Однако они всегда считались отдельными сущностями, пока астрофизик Джейми Фарнс из Оксфордского университета не высказал предположение, что они могут быть двумя сторонами одной медали, рассказывает Phys.org.

Согласно теории Фарнса, 95% Вселенной состоит из «темной жидкости», а темная материя и темная энергия — проявления этого феномена.

При этом у нее должна быть отрицательная масса — ньютоновская физика это допускает, хоть и гипотетически.

У объекта с отрицательной массой будут весьма странные свойства. Во-первых, силы, воздействующие на него, будут действовать «наоборот»: если толкнуть его, он двинется к руке, а не от нее. Это значит, что он проявит своего рода отрицательную гравитацию, которая отталкивает предметы, а не притягивает их.

Если Вселенная наполнена темной жидкостью, отрицательная гравитация действует повсюду. И тогда галактики удерживает вместе не гравитация темной материи, а взаимные «отталкивания» окружающей из темной жидкости. В таком случае состоящие из обычной материи галактики — это пузыри, плавающие в космологической темной жидкости.

Один из больших вопросов новой теории — существует ли в действительности отрицательная масса? Фарнс считает, что раз другие физические силы поляризованы, то почему бы и массе не быть как положительной, так и отрицательной.

Другая проблема состоит в том, что, поскольку Вселенная расширяется, темная жидкость будет истончаться, пока не перестанет оказывать значимый эффект. Чтобы предотвратить это, Фарнс вводит в расчеты «тензор творения», который означает, что материя с отрицательной массой постоянно создается заново, сохраняя тем самым плотность темной жидкости.

Если теория Фарнса подтвердится, она сможет объяснить, почему поиски темной материи не давали результатов.

«В таком случае окажется, что отсутствие 95% Вселенной имеет красивое объяснение — мы забыли про знак минуса», — говорит ученый. Для того, чтобы проверить свою идею, астрофизик планирует задействовать телескоп SKA.

Подписка — специальный, самый полезный формат Хайтек+

Ключевые темы и отдельный блок новостей не повторяют материалы сайта. Экономит время, гибкие настройки, адаптируемый объем, в удобное время. Вам понравится!

Поздравляем! Вы подписаны
Оформляя подписку, вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных