Математики из Калифорнийского и Мичиганского университетов предложили альтернативное объяснение ускоренному расширению Вселенной без привлечения темной энергии (лямбда-члена). Статья ученых опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society A. Кратко об исследовании рассказывается в пресс-релизе на сайте Phys.org.
Темной энергией называют гипотетический тип энергии (энергия вакуума), который объясняет расширение Вселенной с ускорением. Когда Альберт Эйнштейн вывел уравнения общей теории относительности, он ввел член, называемый космологической постоянной (лямбда-член), которая позволяет уравновесить гравитационное притяжение и сделать Вселенную стабильной. Хотя физик признал космологическую постоянную своей величайшей ошибкой, позднее исследователи, открыв ускоренное расширение, признали, что модель Вселенной с лямбда-членом хорошо соответствует имеющимся на данный момент наблюдениям.
По мнению математиков, предположение о том, что Вселенная расширяется равномерно, является неверным. Впервые такую модель, называемую Вселенной Фридмана, предложил советский физик Александр Фридман в 1922 году. Она соответствовала общей теории относительности Эйнштейна и описывала однородную и нестационарную Вселенную с лямбда-членом. Однако на тот период времени космологическую постоянную признали равной нулю. Модель Вселенной с ненулевым лямбда-членом принято обозначать как ΛCDM.
Ученые полагают, что пространство-время во Вселенной Фридмана является на самом деле неустойчивым. Если в какой-то области пространства плотность материи ниже, чем в среднем, то она начинает расширяться. Иными словами, Вселенная является неоднородной, какие-то ее регионы расширяются быстрее, чем другие. Результирующая картина соответствует картине Вселенной с космологической постоянной, однако при этом не нужно привлекать в модель «темную энергию».