Вселенная не просто расширяется — она ускоряется 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва астрономы ожидали, что гравитация будет медленно замедлять космическое расширение. Вместо этого, когда они заглянули глубоко в космос, они обнаружили противоположное: вселенная ускоряется. Что бы ни вызывало это ускорение, составляет ~70% космоса. Мы называем это темной энергией. Мы можем это измерить. Мы можем видеть его эффекты. Так что же это на самом деле?

Как мы это выяснили Звезды Цефеиды: трюк с расстоянием Генриетта Левитт обнаружила, что определенные звезды (переменные цефеиды) становятся ярче и тусклее с регулярным периодом — и этот период говорит вам об их истинной яркости → позволяет нам измерять расстояние до далеких галактик. Красное смещение: галактики в движении Весто Слифер использовал спектры галактик, чтобы показать, что многие из них имеют свет, растянутый на более длинные, красные длины волн. Краснее → движется быстрее. Хаббл и расширяющаяся вселенная Эдвин Хаббл и Милтон Хумасон объединили расстояния до цефеид с красным смещением и нашли закономерность: > Чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется. Это закон Хаббла–Леметра: ясное доказательство того, что вселенная расширяется.

Шок: расширение ускоряется В 1990-х годах две группы изучали сверхновые типа Ia, звездные взрывы, яркость которых настолько постоянна, что они действуют как "стандартные свечи". Сравнивая, насколько яркими они должны быть, с тем, насколько яркими они выглядят, можно определить расстояние. Измеряя красное смещение, можно узнать, с какой скоростью они удаляются. Сюрприз: • Сверхновые были тусклее и дальше, чем ожидалось. • Это имело смысл только в том случае, если за миллиарды лет расширение вселенной ускорилось, а не замедлилось. Это космическое ускорение — то, что мы сейчас приписываем темной энергии.

Мы называем эту загадку «Темной энергией» Мы даем этой неизвестной причине временное название: темная энергия. Она ведет себя как отталкивающий компонент космоса, раздвигая само пространство. По нашим лучшим измерениям, вселенная состоит примерно из: • 5% обычной материи (звезды, планеты, мы) • 27% темной материи • 68–70% темной энергии — движущей силы ускорения.

Что такое темная энергия? Космологи проверяют несколько основных идей: • Энергия вакуума (космологическая постоянная): пустое пространство имеет крошечную встроенную энергию, которая раздвигает его. • Квинтэссенция: новое динамическое энергетическое поле, распространившееся по вселенной. • Складки в пространственно-временном континууме: дефекты, такие как космические струны из ранней вселенной. • Модифицированная гравитация: возможно, уравнения Эйнштейна нуждаются в корректировке на самых больших масштабах.

Где мы находимся на самом деле В наших лучших моделях темная энергия действует как своего рода отрицательное давление, раздвигая галактики и подталкивая вселенную к холодному, растянутому "Большому замораживанию". • Мы видим ее эффекты в сверхновых, галактиках и космическом микроволновом фоне • Мы можем измерить ее долю в космосе (~70%) • Мы все еще не знаем, что это такое Темная энергия – это просто наша метка для этой загадки – неизвестного, которое тихо решает, как закончится вселенная.