Как темная энергия связана с расширением Вселенной?

Чтобы произошло данное открытие, потребовались годы работы над новыми методами решения задачи. Ключом стали сверхновые звезды типа Iа. Вспышки таких сверхновых схожи между собой: увеличение блеска происходит на определенную величину, а ослабление предсказуемо во времени. Поэтому астрономы могут использовать такие вспышки в качестве «стандартных свечей» и определять их расстояние от Земли.

Наблюдения далеких сверхновых типа Iа показали, что их блеск слабее, чем предполагалось. Исключив возможность влияния межгалактической пыли, собрав и тщательно проанализировав данные с телескопов по всему миру (и на орбите), через несколько лет группа Перлмуттера пришла к невероятному выводу: Вселенная не только расширяется, (обнаружил еще Эдвин Хаббл в 1929 г.), но скорость этого расширения постоянно возрастает. По-видимому, Вселенную расталкивает какая-то неизвестная сила с отрицательным давлением — темная энергия.

Предпринятые через пару лет баллонные наблюдения космического микроволнового фона показали, что пространство Вселенной плоское. Оно было растянуто сразу после Большого взрыва в ходе экспоненциального расширения, называемого инфляцией. Объединив результаты наблюдений микроволнового фона и сверхновых, ученые смогли вычислить по отдельности плотность темной энергии и плотность вещества во Вселенной. Итак, данное открытие выявило одну из главных загадок Вселенной: что же такое темная энергия? Самым простым решением было предположить, что это знаменитая эйнштейновская «космологическая постоянная» — энергия, пронизывающая пространство, но не взаимодействующая с материей. Сейчас астрономы уже детально изучили такую возможность. Если предположение верно, то Вселенная на 72% состоит из антигравитирующей темной энергии, на 23% из темного вещества (невидимого и неощутимого, но вызывающего гравитацию) и на 5% из нормального вещества (протонов, нейтронов и электронов).

Для объяснения ускоряющейся Вселенной использовались все методы за исключением разве что волшебства. За последние годы физики расширили свои исследования вакуумной энергии, привлекая всевозможные модификации общей теории относительности, бесспиновые энергетические поля, изменяющиеся в пространстве и времени, массивные гравитоны и дополнительные измерения.

С помощью наземных наблюдений сейчас изучаются сотни вспышек сверхновых типа Iа (тогда как Перлмуттер и Шмидт имели их около 60), что позволит найти связь между давлением и плотностью Вселенной. В галактике наподобие Млечного Пути каждые несколько сотен лет вспыхивает одна сверхновая типа Iа, но ее блеск ослабевает за несколько недель, что затрудняет изучение.

Скоро будет запущен спутник «Планк» для наблюдения космического фона, который даст детальные характеристики расширения Вселенной. Поклонники темной энергии проявляют особенный интерес к проекту «Экспедиция за темной энергией». В настоящее время он находится в стадии разработки; запуск спутника запланирован на 2014 г.

На спутнике будет установлен прибор, способный обнаруживать тысячи сверхновых в год, и при этом по точности он обещает превзойти все применявшиеся ранее приборы. Вероятным кандидатом на запуск считают зонд «Изучение ускорения по сверхновым». Научный руководитель программы — Перлмуттер, главный теоретик — Линдер. На зонде будет двухметровый телескоп с гигапиксельной камерой.

А вот о том, что людям может принести расширение Вселенной уже в нашем веке, подробно рассказывается в книге «Сэнсэй Исконный Шамбалы» (цитата ниже)