Пузырь в море тьмы не прошёл проверку ✛

Оригинал: "Dark Energy Bubble as Dynamical Dark Energy: Properties and CMB Constraints"
arXiv:2607.18376v1 · 2026-07-20 · CC BY 4.0 · 2 мин
Локальный пузырь с ослабленной тёмной энергией был бы удобным объяснением загадки расстояний, но след в реликтовом излучении оказался слишком слаб, чтобы его признать.

Спектрограф DESI заглянул на миллиарды световых лет вглубь космоса и увидел странную картину. Свет от далёких галактик приходит к нам с красным смещением — линии в спектре сдвинуты в красную сторону, как сирена удаляющейся машины. Но смещение оказалось не совсем таким, как предсказывают законы. Это говорит о том, что с расширением Вселенной что-то не так.

В 1998 году Адам Рисс, Сол Перлмуттер и Брайан Шмидт по свету сверхновых открыли, что расширение ускоряется. Виновницу назвали тёмной энергией. Но данные DESI намекают, что сила этой энергии, возможно, не везде одинакова. Как если бы космическое море тёмной энергии пошло рябью.

Одна из идей — мы попали в локальный пузырь. Внутри него плотность тёмной энергии на 10% ниже, чем снаружи. Такой пузырь мог возникнуть при фазовом переходе — скачке вакуума, похожем на появление пузырька в закипающей воде. Если мы сидим не в центре, то свет от далёких объектов проходит через его стенку, где кривизна пространства меняется, и это действует как кривое зеркало: расстояния, измеренные по крупномасштабной структуре (застывшие звуковые волны ранней Вселенной), искажаются.

Пузырь, родившийся спустя 4,5 миллиарда лет после Большого взрыва (красное смещение 1,4), с контрастом плотности 0,9 точно копирует то, что увидел DESI.

Вот только во Вселенной есть идеальный «полиграф» — реликтовое излучение. Это слабое свечение, оставшееся от огненного шара ранней Вселенной. Оно почти однородно, но любой крупный пузырь обязан был бы исказить эту картину. Электроны в скоплениях галактик рассеивают искажённый свет, создавая заметный сигнал. Расчёты показывают, что он должен быть в сотни раз ярче того, что мы видим на небе.

Получается, пузырь оставил бы на небе яркую «тень» в реликтовом излучении, но её нет.

Так что море тёмной энергии пока остаётся ровным. Идея пузыря отброшена, но это не провал — теперь мы знаем, что любые неоднородности тёмной энергии обязаны выдавать себя в древнем свете. Грядущие обзоры, такие как Euclid, будут искать именно эти следы.

Если бы такой пузырь существовал, его граница могла бы проходить всего в нескольких сотнях миллионов световых лет от нас, и тогда ближайшие галактики демонстрировали бы странные скорости.

Эта история напоминает повесть Андрея Саломатова «Космический пузырь», где люди живут внутри аномалии, искажающей всё вокруг. Только в реальности скрыться в таком пузыре не вышло бы — он слишком заметен.

\beta = \rho_{\Lambda,\rm in}/\rho_{\Lambda,\rm out}
Отношение плотностей тёмной энергии внутри и снаружи пузыря
\alpha_\parallel (z) = \frac{H^{\rm fid}(z) r_d^{\rm fid}}{H^{\rm model}(z) r_d^{\rm model}}
Искажение продольного масштаба BAO из-за несоответствия космологической модели
Учёные
George GamowLeo EsakiGeorges LemaîtreRalph AlpherStephen HawkingEdwin Hubble
Понятия
модель ЭКДМ энергия вакуума альтернативы тёмной энергии модель LCDM нуклеация космических пузырей проблема космологической постоянной параметр уравнения состояния квантовый пузырь распад ложного вакуума фантомный разрыв деси космологические параметры холодная тёмная материя измерение космических расстояний размерность напряжённость Хаббла контраст плотности первый закон механики чёрных дыр тень скопления галактик эффект Сакса — Вольфа