Az összeomlást hordozhatja magában a sötét energia

Egy kvantummező felelhet a világegyetem egyre gyorsuló tágulásáért, ami idővel elindíthatja a véget jelentő katasztrofális összeomlást is.

Csillagászok 1998-ban fedezték fel az univerzum elmúlt évmilliárdok során végbement egyre nagyobb ütemű felfúvódását. A jelenleg is zajló folyamatért felelős rejtélyes entitást "sötét energiának" nevezték el, pontos mibenlétét azóta sem sikerült meghatározni. A legegyszerűbb magyarázat szerint részecskék születnek és szűnnek meg, megtöltve minden talpalatnyi teret az univerzum növekedéséhez szükséges energiával. Ez a kvantum-kotyvalék, amit vákuum energiának neveznek, nem csodaszer, kettős hatása lehet.

Einstein általános relativitás elmélete szerint az energia, akárcsak az anyag, meggörbíti a teret. A számítások tanúsága szerint ez a vákuumenergia annyira erős, hogy önmagába görbítené vissza az univerzumot, olyannyira, hogy az csupán egy Föld-Hold távolságot ívelne át – az univerzum azonban ennél egyértelműen nagyobb.

Az ellentmondás kiküszöbölése érdekében Nemanja Kaloper, a Davis-i Kalifornia Egyetem kutatója, valamint Antonio Padilla, a brit Notthingham Egyetemen megpróbálták kiiktatni a kvantum instabilitások okozta görbületet az általános relativitás egyenleteinek lehető legnagyobb méreten, a teljes tér-időn történő módosításával.

Tavaly sikerült szinte a teljes vákuum-energiát kiiktatniuk úgy, hogy a fennmaradó töredék elegendő legyen az észlelt gyorsulás magyarázatához, módszerűkhöz azonban a tér-időnek végtelennek kell lennie, ami maga után vonja azt a feltevést, hogy a kozmikus tágulásnak egyszer meg kell állnia és visszájára kell fordulnia, így az idő véget ér az univerzum összeomlásával. "A világegyetem visszatér oda, ahonnan kirobbant" - mondta Kaloper.

A kutatók most az összeomlás egy lehetséges kiváltó okával, egy kvantummezővel álltak elő, ami áthatja a világegyetemet. A mező energiája lassan csökken, végül negatívvá válva elindítja a kozmosz összehúzódását. Az összehúzódás megindulása előtt azonban a mező a kezdeti tágulás gyorsulását eredményezi, ahogy az jelenleg is zajlik. "Ebből következik, hogy a sötét energia a végzet előhírnöke" - tette hozzá Padilla.

"Érdekes megközelítés, de még mindig nem teljes. Milyen mögöttes elmélet mondja ki, hogy így kellene leírni az egyenleteket?" - adott hangot kétségeinek Asimina Arvanitaki, a kanadai Perimeter Intézet szakértője.

A kutatók jelenleg feltevésük általánosításán dolgoznak, ami segíthet választ találni a fentihez hasonló aggályokra, reagált Kaloper. Emellett azt is megpróbálják kiszámítani, mikor kezdődhet meg az összehúzódás, bár véleményük szerint ettől a ponttól még több tízmilliárd évre lehetünk. "Elég biztonságban vagyunk" - mondta Arvanitaki. "Emiatt nem lesznek álmatlan éjszakáim"