Skąd te wnioski?
Przełomowe (choć wciąż weryfikowane) dane pochodzą z dwóch kluczowych projektów badawczych: Dark Energy Survey (DES) i Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Prowadzone w ich ramach obserwacje sugerują, że wpływ ciemnej energii na ekspansję Wszechświata może nie być stały.
Gdyby te obserwacje się potwierdziły, oznaczałoby to, że obowiązujący model stałej kosmologicznej – prostego ujęcia ciemnej energii – jest niekompletny lub błędny. Zrewidowanie tak podstawowego założenia miałaby kolosalne konsekwencje dla całej kosmologii.
Model z dwoma składnikami
Odpowiedzią na te niepewności jest nowatorski model opublikowany niedawno na portalu arXiv. Według jego założeń ciemna energia składa się nie z jednego, ale dwóch elementów: hipotetycznych ultralekkich cząstek zwanych aksjonami oraz ujemnej stałej kosmologicznej.
Według tej teorii aksjony – słabo oddziałujące z materią – odpowiadają obecnie za przyspieszoną ekspansję. Jednak ich rola ma wraz z upływem czasu maleć, ustępując miejsca ujemnej stałej kosmologicznej. Ta druga działałaby przeciwnie do znanej nam dodatniej ciemnej energii – nie przyspieszałaby, lecz hamowała rozszerzanie kosmosu.
To właśnie ten ujemny składnik miałby ostatecznie zatrzymać ekspansję i zainicować proces kurczenia się wszystkiego.
Jak miałoby dojść do końca Wszechświata?
Jeśli ten model jest poprawny, czeka nas kosmiczny scenariusz rodem z filmu katastroficznego. Naukowcy szacują, że punkt zwrotny – moment, gdy ekspansja ustanie i zacznie się kurczenie – nastąpi za około 10 miliardów lat. To mniej niż obecny wiek Wszechświata, wynoszący około 13,8 miliarda lat.
Sam proces zapadania się miałby trwać kolejne 10 miliardów lat. Całkowity czas istnienia Wszechświata, od Wielkiego Wybuchu do ostatecznej zagłady, wyniósłby więc nieco ponad 33 miliardy lat. Finałem byłoby kosmiczne lustrzane odbicie Wielkiego Wybuchu, czyli wszechświat stawałby się coraz mniejszy, gorętszy i gęstszy, aż ostatecznie skończyłby swoje istnienie w nowej osobliwości.
Wizja galaktyk zbliżających się do siebie, rosnącej temperatury i gęstości aż do całkowitego kolapsu jest fascynująca, ale jednocześnie przytłaczająca. Na szczęście, perspektywa 33 miliardów lat pozostawia nam sporo czasu na kontemplację.
Spokojnie, to tylko hipoteza
Warto jednak tutaj zachować odpowiedni poziom sceptycyzmu. Wszystko, co wiemy na ten temat, opiera się na wstępnych danych z DES i DESI. Te wyniki wymagają gruntownej weryfikacji przez społeczność naukową. Nawet jeśli model stałej kosmologicznej okaże się błędny, nie znaczy to automatycznie, że proponowany model dwuskładnikowy jest prawdziwy. To tylko jedna z możliwych dróg wyjaśnienia obserwacji.
Takie teorie i zwroty to chleb powszedni nauki, zwłaszcza w kosmologii. Modele są tworzone, testowane, obalane i udoskonalane w świetle nowych danych. W ten sposób następuje postęp w nauce.
Co to dla nas znaczy?
Niezależnie od tego, czy powyższa hipoteza potwierdzi się za 33 miliardy lat, te badania są ważnym przypomnieniem. Pokazują, jak wiele fundamentalnych pytań o nasz Wszechświat wciąż pozostaje bez odpowiedzi. Ciemna energia, stanowiąca około 68% zawartości kosmosu, to nadal jedna z największych zagadek fizyki. Każdy krok na drodze do jej zrozumienia, nawet jeśli prowadzi do nieoczekiwanych i nieco mrocznych wniosków, przybliża nas do poznania prawdziwej natury rzeczywistości i to jest w tym wszystkim najbardziej ekscytujące. Możemy patrzeć w gwiazdy z lekkim niepokojem, ale też z ogromną ciekawością tego, co przyniosą kolejne odkrycia.