Воздушный шарик надувается сам по себе, хотя никто не дует. Примерно так выглядит ускоренное расширение Вселенной — и чтобы его объяснить, обычно привлекают тёмную энергию, невидимую и непонятную силу. Но что, если шарик раздувается потому, что внутри него непрерывно появляются новые молекулы воздуха? Эта работа исследует именно такой механизм: частицы тёмной материи (невидимого вещества, из которого состоит большая часть массы галактик) рождаются прямо из вакуума и попутно обмениваются энергией с другой космической жидкостью.
Авторы рассмотрели шесть разных сценариев такого обмена — что-то вроде шести рецептов, по которым энергия перетекает между двумя жидкостями. Оказалось, что устойчивое состояние, где обе жидкости сосуществуют и расширение идёт с ускорением, возникает только в трёх случаях: когда обмен контролируется плотностью тёмной материи и энергия течёт от неё ко второй жидкости. Если же обмен зависит от свойств второй жидкости или от смешанных параметров, Вселенная в итоге приходит к другому финалу — доминированию тёмной материи, но тоже с ускорением.
Такой подход напоминает попытку объяснить разгон автомобиля не таинственным попутным ветром, а тем, что в баке сам собой синтезируется бензин. Ключевой вывод: тёмная энергия, возможно, не отдельная сущность, а побочный эффект рождения частиц и перераспределения энергии в космосе. Это не отменяет загадок, но даёт новый инструмент для их решения — без привлечения невидимых сущностей.
Если бы рождение частиц в космосе шло чуть активнее, мы бы жили в мире, где галактики разлетаются ещё быстрее — и ночное небо выглядело бы совсем иначе.
В романе Пола Андерсона «Тау Ноль» корабль разгоняется так, что рождение частиц из вакуума начинает влиять на всю Вселенную — почти как в этой работе.