Космос поворачивает свет экспресс
Самый древний свет во Вселенной летит к нам почти 14 миллиардов лет. Он родился, когда космос только стал прозрачным, и с тех пор его плоскость колебаний едва заметно поворачивается. Причина — невидимый океан, пронизывающий всё пространство: поле тёмной энергии, которое заставляет Вселенную расширяться всё быстрее.
Если это поле слегка взаимодействует со светом, оно действует как гигантский кристалл, расщепляющий луч. Эффект называют космическим двулучепреломлением. Учёные взяли несколько математических описаний такого поля — с разной формой «ландшафта», по которому оно скатывается, — и сравнили их с двумя наборами наблюдений. Первый — данные о том, как менялась скорость расширения Вселенной в разные эпохи. Второй — прямые измерения поворота поляризации того самого древнего света, реликтового излучения.
Совместный анализ показал: не все модели выживают. Самая простая, похожая на аксион (очень лёгкую частицу), работает только при неправдоподобно большом коэффициенте связи со светом. А вот варианты с квадратичным, линейным или степенным потенциалом вполне согласуются с данными. Но для этого характерная энергия поля должна быть близка к масштабу Великого объединения — примерно $10^{16}$ гигаэлектронвольт. Это энергия, при которой, согласно теориям, все силы природы сливаются в одну.
Иными словами, если тёмная энергия действительно устроена так, то её «пружина» взведена на уровне самых фундаментальных сил мироздания. Крошечный поворот древнего света оказывается окном в физику, недоступную никаким ускорителям. И свет, начавший путь в младенческой Вселенной, приносит нам весть о её глубинных законах.
Реликтовое излучение — это самый старый свет во Вселенной. Он начал своё путешествие всего через 380 000 лет после Большого взрыва, когда космос стал прозрачным.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан воздействует на орбиту планеты — почти как гипотетическое поле тёмной энергии меняет ход расширения Вселенной.