1609
Темна енергія залишається однією з головних загадок сучасної космології: саме їй приписують прискорене розширення Всесвіту, але фізична природа цієї складової невідома. Нова теоретична робота показала, що навіть якщо темний сектор уже переживав різкий фазовий перехід у відносно недавній космічній історії, він не міг бути надто потужним. Інакше сліди такої події вже були б помітні в реліктовому випромінюванні.
Темна енергія стала домінувати над матерією приблизно 3–4 мільярди років тому. Відтоді розширення Всесвіту прискорюється, і стандартна космологічна модель описує це майже постійною щільністю вакуумної енергії.
Однак деякі моделі фізики припускають, що вакуум може мати кілька можливих станів. У такій картині одна конфігурація здатна раптово перейти в іншу — приблизно як вода під час кипіння або замерзання, хоча фізика тут зовсім інша.
Дослідники з University of Notre Dame та Fudan University розглянули так званий фазовий перехід першого роду, який міг відбутися вже після початку епохи домінування темної енергії.
Під час такого переходу нова фаза виникала б у вигляді бульбашок, що розширюються й зливаються. Частина енергії вакууму могла б перейти в інші форми, зокрема у невидиме випромінювання.
Раніше такі сценарії переважно обмежували за історією космічного розширення. Проте цей метод допускає досить великі зміни, тому команда використала іншу підказку — космічне мікрохвильове фонове випромінювання.
Фотони реліктового випромінювання летять до нас понад 13 мільярдів років. Якщо на шляху вони проходять через ділянки Всесвіту, які перейшли в нову вакуумну фазу в різний час, це має створювати додаткові температурні неоднорідності.
Саме відсутність таких великих аномалій дозволила встановити набагато жорсткіші межі. Для відносно повільних переходів сучасні дані CMB дозволяють прихованій події вивільнити менш ніж приблизно 1% загальної енергії темного сектора.
Дослідники також перевірили сценарій, у якому новий стан вакууму мав би негативну енергію. Теоретично такий перехід міг би одного дня зупинити розширення й змусити Всесвіт почати стискатися.
Розрахунки показали, що навіть якщо така зміна вже відбулася, для широкого діапазону параметрів космічний колапс не може настати раніше, ніж приблизно через 14 мільярдів років.
Робота не доводить, що темна енергія справді проходила фазовий перехід. Вона показує, наскільки великою могла бути прихована подія, якщо вона взагалі відбувалася, і перетворює реліктове випромінювання на інструмент для перевірки історії темного сектора.
https://phys.org/news/2026-08-limits-phase-transitions-dark-energy.html
