宇宙の終わりは「バーン」なのか「ドーン」なのか？2人の理論物理学者が第3の道を提案した。
宇宙が刻々と膨張していると考えられている謎の現象「ダークエネルギー」の正体を解明しようとする研究の中で、物理学者たちは、宇宙の膨張が常に一定であるとは限らないことを発見しました。そのため、このような「曖昧さ」は、「曖昧さ」であるとも言えます。
大脱走
私たちの宇宙は、現在、暴走膨張の局面を迎えています。この加速の原因は、宇宙論者にもわかっていません。彼らはこれをダークエネルギーと呼んでいます。もしこの加速が続けば、私たちの宇宙はやがてすべての物質と放射線がばらばらになり、忘却の彼方へと膨張していくことになるでしょう。
これは、最初の暴走成長期ではない。ビッグバンの初期には、エネルギーと密度が極限に達していたため、既存の物理学では対応できず、数学が破綻する特異点（密度無限大の点）を予言したのです。その後、宇宙はインフレーションと呼ばれる非常に急激な膨張を経験するが、これもまたよく分かっていない。
ビッグバン初期の加速膨張と現在の加速膨張の2つの段階が互いに関連しているのか、また、この2つの段階を駆動する存在がビッグバンの特異点の問題を回避しているのか、天文学者は長い間疑問に思ってきました。
ダイナミック・デーモン
その答えとして、2人の理論物理学者は、暗黒エネルギーが常に役割を果たしている宇宙のモデルを検討した研究を、プレプリントデータベースarXiv（新しいタブで開く）に2月7日に発表しました。これまでの研究では、宇宙膨張の原動力となる暗黒エネルギーが様々なタイミングで「スイッチオン」するモデルでしたが、今回の研究では、物質や放射線を含む、より現実的なモデルを提案しています。
彼らは、ダークエネルギーがビッグバンの特異点を回避し、インフレーションを促進し、後期宇宙を加速することができるかどうかを確かめたかったのです。最初の特異点を避けるためには、宇宙は無限の密度を持つところから始まるわけにはいきません。その代わりに、私たちが住んでいる宇宙は、無限に繰り返される「ビッグバン」のうちの1つでなければならないのです。
このシナリオでは、宇宙がある大きさに達するまでは、暗黒エネルギーが宇宙を動かしています。しかし、その後、暗黒エネルギーが変化し、宇宙は収縮を余儀なくされます。その後、宇宙は大きな衝撃を受けますが、密度が無限になる直前に、暗黒エネルギーが再び回転し、信じられないほど急速なインフレーションを引き起こし、新たなサイクルを開始します。
きめ細かなメカニズム
研究者たちは、この三拍子が揃ったダークエネルギーのモデルを発見しました。しかし、極めて重要なことは、物質と放射線は極初期宇宙には存在してはならないということです。その代わり、物質と放射線は、インフレーションの直後に現れなければなりませんでした。
当初は成功したものの、研究者たちは、常に同じ結果を導き出せるようなダークエネルギーモデルの一般的なクラスを見つけることができませんでした。その代わりに、正確な結果を得るために、現在の加速膨張を量子力学の予測よりも小さな値に人為的に変更する必要があったのだ。
しかし、この新しい研究は、このようなモデルをさらに探求するための実行可能なプラットフォームを提供し、有望な方向性を示している。というのも、ダークエネルギーは遠い未来に異なる振る舞いをする可能性があるからです。継続的な研究によってのみ、我々の究極の運命が明らかになるのだ。
