Международная группа ученых под руководством профессора Озгюра Акарсу из Стамбульского технического университета (ITU) представила исследование, которое ставит под сомнение теорию о постоянстве темной энергии. Согласно их расчетам, эта загадочная сила, ответственная за ускоренное расширение Вселенной, могла изменить свой знак в ходе космической эволюции.
Работа, опубликованная в журнале Physical Review D в 2025 году, основана на пересмотре существующей теории телепараллельной гравитации f(T). В отличие от общей теории относительности Эйнштейна, описывающей гравитацию через искривление пространства-времени, данный подход использует понятие торсии. Ранее исследователи полагали, что плотность темной энергии всегда должна быть положительной, однако команда Акарсу решила проверить сценарий, в котором это ограничение отсутствует.
Смена знака и влияние на Вселенную
Математический анализ показал, что в далеком прошлом эффективная плотность темной энергии могла быть отрицательной. Согласно модели, примерно 9,5 миллиарда лет назад (что соответствует красному смещению 1,5) плотность достигла нулевой отметки, после чего стала положительной и осталась такой до настоящего времени.
Важной особенностью модели является то, что для получения такого результата не потребовалось вводить дополнительные параметры. Выбор математической ветви развития Вселенной зависит от текущей плотности материи. При этом теория остается совместимой с точными измерениями гравитации в Солнечной системе, так как отклонения от общей теории относительности подавляются в плотных средах.
Решение космологических проблем
Предложенный механизм может помочь объяснить так называемое «напряжение Хаббла» — расхождение в данных о скорости расширения Вселенной, полученных разными методами. Ранее группа Акарсу разрабатывала модель $\Lambda$sCDM, где космологическая константа меняет знак, но не имела физического обоснования этого процесса. Новое исследование показывает, что такая смена знака естественным образом вытекает из структуры модифицированной теории гравитации.
Связь с данными DESI
Теоретические выводы совпали по времени с данными проекта DESI, который создает крупнейшую трехмерную карту Вселенной. В марте 2025 года DESI опубликовала результаты первых трех лет наблюдений, которые косвенно указали на то, что темная энергия может не быть фиксированной константой.
На данный момент DESI завершила пятилетний обзор, собрав данные о 47 миллионах галактик и квазаров. Ученые из ITU еще не тестировали свою модель на этом полном наборе данных, что станет следующим важным этапом проверки.
По мнению Озгюра Акарсу, обнаружение альтернативного пути развития Вселенной в рамках существующей теории открывает новые возможности. Теперь исследователям предстоит проверить, подтверждаются ли предсказания модели данными о росте космических структур, слабом гравитационном линзировании и искажениях в пространстве красного смещения.
