Сегодня новейшие результаты своих научных изысканий представил в VI Международной зимней школе-семинаре по гравитации, астрофизике и космологии «Петровские чтения – 2023», которая проходит в  Казанском федеральном университете, один из создателей современной теории ранней эволюции Вселенной – теории космологической инфляции, академик Российской академии наук, главный научный сотрудник Института теоретической физики имени Ландау РАН, Почетный доктор Казанского университета Алексей Старобинский. 

«Новые достижения и тенденции в инфляционном сценарии» – так называлось выступление Алексея Александровича, посвященное периоду развития Вселенной, предшествовавшему Большому взрыву.

«Новые наблюдательные данные позволяют исключить очень многие модели ранней эволюции Вселенной, которые были созданы учеными ранее. Если говорить о моей инфляционной модели, предложенной более 40 лет назад, то она до сих пор остается актуальной и полностью соответствует данным, полученным с помощью телескопов», – поделился выдающийся физик.

Согласно инфляционной модели (inflate в переводе с английского – «надувать») в самом начале развития Вселенной, до Большого взрыва, происходило ее очень быстрое расширение, еще более «взрывное», чем в горячем Большом взрыве, но при этом Вселенная была очень холодной, в определенном смысле – максимально холодной.

«Меня часто спрашивают, как мы, ученые-космологи, можем знать, что происходило во Вселенной давным-давно. На что я отвечаю, что о ее далеком прошлом мы узнаем по артефактам. Общая идея такая же, как у историков и археологов – найти некоторые артефакты, оставшиеся от далекого прошлого нашей Вселенной, в подлинности которых мы убеждены».

Таких артефактов, по словам Алексея Старобинского, несколько. Один из них – реликтовое излучение. Это фоновое микроволновое излучение, равномерно заполняющее Вселенную.

«Нас окружает реликтовое электромагнитное излучение температурой 2,725 градуса Кельвина. Тем не менее его температура на небесной сфере в разных направлениях чуть-чуть различается. Различие составляет порядка нескольких десятков микрокельвин, что дает нам информацию о первичных неоднородностях в очень далекой эпохе Вселенной», – рассказал ученый.

Второй артефакт, по словам академика РАН, – линейная поляризация реликтового излучения.

«У этого излучения есть линейная поляризация, она немножко разная в разных направлениях на небесной сфере – различается единицами микрокельвин», – сообщил Старобинский.

Третий артефакт – специфические особенности распределения галактик.

По словам Алексея Старобинского, в истории Вселенной было четыре главных эпохи.

«До Большого взрыва была холодная инфляционная стадия (эпоха), когда расширение Вселенной шло ускоренно и более быстро, чем во время последующей стадии горячего Большого взрыва, когда расширение Вселенной стало замедленным. Потом была третья стадия доминирования нерелятивистской материи, когда Вселенная продолжала расширяться замедленно. Сейчас мы вступаем в четвертую стадию, в которой доминирует темная энергия, которая по своим свойствам очень близка к космологической постоянной, введенной Эйнштейном. Однако она не обязана совпадать с ней на 100 процентов. По своим известным свойствам она качественно очень похожа на ту материю, которая создавала ускоренное инфляционное расширение Вселенной на первой стадии», – объяснил он.

Какой будет следующая эпоха развития Вселенной в далеком будущем, мы сказать не можем, сообщил Почетный доктор Казанского университета.

«Однако на ближайшие 50 миллиардов лет и даже более мы можем сделать довольно надежный, хотя и скучный, прогноз: со Вселенной в целом ничего существенного не произойдет, она будет продолжать расширяться ускоренно, хотя сама величина скорости (но не ускорения) несколько уменьшится. Что будет потом, мы, ученые, не можем сказать, потому что не знаем фундаментальных свойств темной энергии, которая создает современное ускоренное расширение Вселенной, – говорит академик. – Вместе с тем мы знаем, что она качественно очень похожа на ту первичную темную энергию, которая создавала инфляционную стадию. Про ту темную энергию мы точно знаем, что она не была стабильной, она была только метастабильной. Поэтому естественно думать, что и нынешняя темная энергия не вечна, но про то, каков ее период полураспада, и на что она распадется, ничего определенного пока сказать нельзя. Теорий существует много, но мы не можем сделать между ними выбор, из-за того что у нас нет надежных наблюдательных данных, которые могли бы свидетельствовать о том, какова будет окончательная судьба темной энергии».

VI Международная зимняя школа-семинар по гравитации, астрофизике и космологии «Петровские чтения – 2023» завершится 1 декабря.