Учёные допустили, что тёмная энергия, которую связывают с ускоренным расширением Вселенной, могла меняться на протяжении космической истории. К такому выводу пришла международная группа под руководством профессора Стамбульского технического университета Озгюра Акарсу. Результаты исследования, опубликованного в 2025 году в журнале Physical Review D, описывает ScienceDaily.
Исследователи рассмотрели альтернативную теорию гравитации, известную как телепараллельная f(T)-гравитация. В общей теории относительности Эйнштейна гравитация связана с искривлением пространства-времени, тогда как в телепараллельном подходе её описывают через кручение. Учёные изучили ранее почти не рассматривавшуюся ветвь этой теории, отказавшись от привычного условия, согласно которому плотность тёмной энергии должна быть положительной.
Расчёты показали, что одинаковое нынешнее количество вещества во Вселенной может соответствовать двум вариантам её развития. Один из них близок к стандартной космологической модели, а другой предполагает отрицательную эффективную плотность тёмной энергии в далёком прошлом. Затем её значение могло достичь нуля примерно при красном смещении 1,5, то есть около 9,5 млрд лет назад, после чего стать положительным.
Для появления такого перехода исследователям не пришлось вводить дополнительный настраиваемый параметр. Выбор математической ветви, по их расчётам, определяется нынешней плотностью вещества, поэтому модель сохраняет шесть параметров стандартной модели ΛCDM. При этом отклонения от общей теории относительности проявляются главным образом на космических масштабах, а в плотной среде, включая Солнечную систему, естественным образом ослабевают.
Работа может иметь значение для изучения так называемого расхождения Хаббла — различия между оценками нынешней скорости расширения Вселенной, полученными разными методами. Ранее группа Акарсу разработала модель, в которой знак плотности тёмной энергии меняется с отрицательного на положительный, и сопоставила её с данными инструмента DESI — спектроскопического прибора для построения крупнейшей трёхмерной карты Вселенной. Новая теория предлагает возможный физический механизм такого перехода, не задавая его отдельно в рамках модели.
Наблюдения DESI, объединившие данные о галактиках и квазарах с измерениями реликтового излучения, сверхновых и слабого гравитационного линзирования, усилили интерес к гипотезе о переменной тёмной энергии. Однако статистическая значимость пока зависит от выбранного набора данных и недостаточна для подтверждения открытия. DESI завершил пятилетнюю программу, изучив более 47 млн галактик и квазаров, а проверка новой модели на полном массиве наблюдений должна стать следующим этапом; отдельно исследователи также намерены выяснить, могла ли в недавнем прошлом ускоренная экспансия ослабнуть или прекратиться.