Пузырь в море тёмной энергии ✛
Холодная чёрная гладь — так миллиарды лет выглядело море тёмной энергии, невидимой субстанции, расталкивающей расширение Вселенной. Но спектрограф DESI зафиксировал едва уловимую зыбь. Застывшие звуковые волны — барионные акустические осцилляции — подсказали: с космическими расстояниями неладно. Словно невидимый прилив слабеет с каждой эпохой, и красное смещение света от далёких галактик растёт чуть иначе, чем предписано законом Хаббла. Ускоренное расширение, открытое Адамом Риссом, Солом Перлмуттером и Брайаном Шмидтом по блеску сверхновых, возможно, не вписывается в простейший сценарий.
Обычное объяснение — эволюция во времени. Но у времени есть конкурент — пространство. И его кривизна способна сыграть злую шутку. Если наша Галактика плавает внутри гигантского пузыря с пониженной плотностью тёмной энергии, наблюдатель окажется в космической линзе. Сценарий не взят с потолка: в квантовой теории поля вакуум может быть метастабильным. Фазовый переход, как пузырёк в закипающей воде, рождает область новой фазы, расширяющуюся почти со скоростью света. Авторы построили именно такую модель: сферический пузырь внутри, где плотность тёмной энергии на 10% ниже, чем снаружи, нуклеировал при красном смещении 1,4 — всего через 4,5 миллиарда лет после Большого взрыва.
Но у Вселенной есть безжалостный хронометрист — реликтовое излучение, послесвечение Большого взрыва. Его почти идеальная однородность задана в первую тысячу лет. Пузырь, возникший позже, обязан исказить эту картину. Если мы не сидим в геометрическом центре (шансы ничтожны), другие точки внутри пузыря видят собственный диполь реликтового излучения. Электроны в скоплениях галактик рассеивают этот диполь, порождая кинетический эффект Сюняева–Зельдовича (kSZ). Расчёты показали: его амплитуда на угловом масштабе ℓ=3000 должна составлять сотни мкК². Наблюдения же дают лишь 2,9 мкК² — разрыв в два порядка.
Модель разбита. Море тёмной энергии оказалось штормовым, а пузыри — слишком заметными. Но отрицательный результат — это карта минного поля. Теперь ясно: неоднородная тёмная энергия оставляет неустранимые отпечатки в CMB и крупномасштабной структуре. Будущие обзоры, такие как Euclid, либо найдут их, либо задавят последние лазейки. Возможно, стенки пузырей толще, движение — дозвуковое; возможно, мы в ансамбле крошечных пузырьков. Вопрос о постоянстве космологической постоянной остаётся открытым.
Если бы пузырь нуклеировал достаточно поздно, его граница могла бы находиться всего в нескольких сотнях миллионов световых лет, создавая локальную неоднородность, заметную по искажению красных смещений близких галактик.
Идея неоднородной тёмной энергии напоминает «Пузырь Хаббла» из повести Андрея Саломатова «Космический пузырь», где человечество оказывается внутри аномалии, искажающей восприятие Вселенной. Впрочем, здесь всё куда прозаичнее: квантовый распад вакуума без угрозы немедленного апокалипсиса.