Skončí sa vesmír výbuchom alebo šumom? Dvojica teoretických fyzikov navrhla tretiu cestu: možno sa vesmír nikdy neskončí.
V štúdii, ktorá sa pokúša definovať podstatu temnej energie — záhadného javu, o ktorom sa predpokladá, že spôsobuje, že vesmír sa každým okamihom rozpína rýchlejšie a rýchlejšie — fyzici zistili, že rozpínanie vesmíru nie je vždy dané. Píšu, že temná energia sa skôr môže periodicky "zapínať" a vypínať, niekedy vesmír zväčšuje, inokedy zmenšuje, až kým nenastanú vhodné podmienky pre nový veľký tresk — a pre zrod nového vesmíru.
Veľký útek
Náš vesmír v súčasnosti prežíva fázu prudkého rozpínania: vesmír sa každým okamihom zväčšuje rýchlejšie. Kozmológovia nechápu príčinu tohto zrýchľovania, ktoré nazývajú temná energia. Ak toto zrýchľovanie pretrvá, náš vesmír sa nakoniec rozšíri do zabudnutia a všetka hmota a žiarenie sa roztrhajú.
Nebolo by to prvé obdobie prudkého rastu. V prvých okamihoch veľkého tresku boli energie a hustoty také extrémne, že sa s tým existujúca fyzika nedokáže vyrovnať; predpovedá singularitu, bod nekonečnej hustoty, kde sa matematika láme. Potom vesmír zažil obdobie neuveriteľne rýchleho rozpínania známe ako inflácia, ktoré je tiež slabo pochopené.
Astronómovia si už dlho kladú otázku, či tieto dve fázy zrýchleného rozpínania — jedna v prvých okamihoch veľkého tresku a druhá v súčasnej epoche — navzájom súvisia a či entita, ktorá poháňa obe, predchádza problému singularity veľkého tresku.
Dynamickí démoni
Dvojica teoretických fyzikov publikovala 7. februára v databáze preprintov arXiv (otvorí sa v novej záložke) štúdiu, v ktorej skúmala model vesmíru, v ktorom temná energia vždy zohrávala určitú úlohu. Predchádzajúci výskum modeloval temnú energiu, ktorá sa "zapínala" v rôznych časových obdobiach, aby poháňala rozpínanie vesmíru, ale nový výskum navrhuje realistickejší model, ktorý zahŕňa hmotu a žiarenie.
Chceli zistiť, či temná energia dokáže zabrániť singularite Veľkého tresku, poháňať infláciu a urýchliť neskorý vesmír. Aby sa vesmír vyhol počiatočnej singularite, nemôže začínať z bodu s nekonečnou hustotou. Namiesto toho by vesmír, v ktorom žijeme, musel byť jedným z nekonečného radu opakujúcich sa "veľkých skokov".
Podľa tohto scenára temná energia poháňa vesmír, kým nedosiahne určitú veľkosť. Potom sa však temná energia premení a prinúti vesmír, aby sa zmenšil. Vesmír potom utrpí veľkú krízu, ale tesne pred dosiahnutím stavu nekonečnej hustoty sa temná energia opäť otočí, čo spôsobí obdobie neuveriteľne rýchlej inflácie a cyklus sa začne odznova.
Jemne vyladený mechanizmus
Výskumníci našli model temnej energie, ktorý splnil trojicu úloh. Rozhodujúce však bolo, že hmota a žiarenie nemohli byť prítomné v extrémne ranom vesmíre, inak by pokazili infláciu. Namiesto toho sa hmota a žiarenie museli objaviť hneď po inflácii, keď sa časť temnej energie rozpadla a zaplavila vesmír svetlom a hmotou.
Hoci boli spočiatku úspešní, výskumníci neboli schopní nájsť všeobecnú triedu modelov temnej energie, ktoré by vždy viedli k rovnakým výsledkom. Namiesto toho museli umelo dosadiť menšiu hodnotu pre súčasné zrýchlené rozpínanie, ako predpovedá kvantová mechanika, aby získali presne správny výsledok.
Tento nový výskum však ukazuje sľubný smer a poskytuje životaschopnú platformu pre ďalšie skúmanie takýchto modelov. Ľudia nemusia nevyhnutne žiť v chladnom, prázdnom vesmíre, pretože temná energia sa môže v ďalekej budúcnosti správať inak. Náš konečný osud odhalí až pokračujúci výskum.
