Новая модель темной энергии. Российско-индийское сотрудничество

Ученый ЮФУ Максим Хлопов совместно с индийскими коллегами изучает параметры поля квинтэссенции, связанного с плотностью темной энергии. Это исследование позволяет взглянуть на теорию расширения Вселенной по-новому, открывая новые перспективы в понимании этого феномена.

Вселенная расширяется с ускорением, и ключевую роль в этом процессе играет темная энергия. Главный научный сотрудник НИИ Физики ЮФУ, доктор физико-математических наук, профессор Максим Хлопов совместно с индийскими коллегами изучает природу этой энергии и ее поведение.

Согласно ранней теории инфляции, плотность темной энергии считается постоянной. Однако новая гипотеза группы ученых предполагает, что она может изменяться во времени. Это связано с полем квинтэссенции, плотность энергии которого уменьшается по мере приближения к минимуму. Результаты работы, опубликованные в журнале «Astroparticle Physics», исследуют инфляцию в точке перегиба, рассматривая каноническое скалярное поле в отсутствие связи с фоновой материей.

Поле квинтэссенции — одна из гипотез о природе темной энергии, которая предполагает, что ее плотность может изменяться во времени и пространстве. Это открывает новые возможности для понимания процесса расширения Вселенной. Модель квинтэссенции может разрешить многие проблемы, связанные с поиском космологической постоянной.

В своей работе ученые рассмотрели взаимодействие между квинтэссенцией и материей (барионная и темная материя). Рассмотрены два компонента: вещество без давления и скалярное поле как источник динамической темной энергии. Эти компоненты взаимодействуют, изменяя свое поведение при масштабировании. Результаты моделирования показали две разные модели развития Вселенной, которые согласуются с наблюдениями обсерватории Планк.

«Уже после того, как наша работа была принята к печати, появились первые данные эксперимента The Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), исследующего темную энергию в спектрометрических измерениях сотен миллионов галактик. Эти данные содержат первые указания на возможный динамический характер темной энергии, придавая нашим результатам особую актуальность».

— Максим Хлопов, главный научный сотрудник НИИ Физики ЮФУ

Характер расширения Вселенной, предложенный в данной работе, отличается от стандартной модели, что открывает новые возможности для исследований динамических форм темной материи и их экспериментального поиска. Ученые теперь исследуют, как поле квинтэссенции взаимодействует с веществом и какую роль может играть в астрофизических процессах.

Исследование проводится при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.