Кара энергия

Кара энергия (космологиядә, инглизчә dark energy) - Галәмнең тизләнешле киңәюен аңлатыр өчен математик модельгә кертелгән энергия төре.

Космология

Өйрәнелә торган объектлар һәм җәрәяннәр

Галәм Күзәтелә торган галәм Галәмнең эре масштаблы структурасы Реликт нурланыш Кара энергия Кара матдә

Галәм тарихы

Зур Шартлау хронологиясе Галәмнең яше Галактиктикаларның формалашуы

Күзәтелә торган җәрәяннәр

Космологик кызыл тайпылма Галәмнең киңәюе Һаббл кануны Нуклеосинтез

Космологик модельләр

Галәмнең инфляциясе Зур Шартлау Фридман Галәме Киңәймәүче аралык Лямбда-CDM моделе Халәт тигезләмәсе (космология) Чик тыгызлыгы Космологик мәсләк Кайнар галәм моделе

Галәм төзелеше: кара энергия - 74%, кара матдә - 22%, галактикалар арасындагы газ - 3,6%, йолдызлар, планеталар һ.б. - 0,4%. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe күзәтүләре буенча

Галәмнең киңәюе

Кара энергиянең асылы ике аңлатмасы бар:

• Кара энергия - космологик константа - Галәм фәзасын тутыручы үзгәрмәс энергетик тыгызлык, ягъни вакуумның нульсез энергиясе һәм басымы булып фаразлана.
• Кара энергия - ниндидер квинтэссенция - динамик кыр, аның энергетик тыгызлыгы вакыт һәм фәза белән үзгәрә.

Әлегә (2014 ел) барлык билгеле күзәтүләр беренче гипотезага каршы килми, ул космолологиядә стандарт аңлатмасы булып санала.

"Планк" галәми обсерваториясенең күзәтүләре буенча күзәтелүче Галәмнең (95,1%) тулы массасы кара энергия (68,3 %), кара матдәдән (26,8 %) тора (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe күзәтүләре нәтиҗәләре рәсемдә күрсәтелгән). Шулай ук яшерен масса күбесенчә кара энергиядән торырга тиеш.

1990 еллар азагында үтә яңа йолдызларны күзәткәндә Галәмнең киңәюе вакыт белән тизләнүе ачыклана. Соңрак реликт нурланыш, гравитацион линза ысулы, Зур Шартлау нуклеосинтезын үлчәүләрне тикшереп Галәм киңәюенең тизләнүе яңадан дәлилләнгән. Барлык күзәтүләр ΛCDM моделе белән яхшы тасвирлана, шушы модельдә Эйнштейн тигезләмәсенең космологик константасы Λ кара энергия өчен җаваплы була. Модель буенча Галәмнең яше 13,75 ± 0,11 млрд. ел.

${\displaystyle R_{\mu \nu }-{R \over 2}g_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }=G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu },}$

биредә ${\displaystyle ~\Lambda }$ — космологик константасы.

Үзлекләр

Мәгълүм ки, кара энергия тигез итеп бүленешә, түбән тыгызлыкка ия, һәм гадәттәге матдә белән тик гравитация ярдәмендә тәэсир итешә. Кара энергиянең исәпләнгән тыгызлыгы 10⁻²⁹ г/см³ - бик кечкенә, шуңа күрә лабораториядә табылып булмый.

Кара энергиянең иң гади аңлатмасы - "фәза булуы өчен бәя", димәк теләгән фәза күләме фундаменталь энергиягә ия, кайчакта ул "вакуум энергиясе" дип йөртелә. Бу Гомуми чагыштырмалылык теориясендә Λ буыны.

Күп кенә физик теорияләрдә вакуум флуктуацияләре карала, ә вакуум энергия иясе булып санала. Космологик константа Λ = 10⁻²⁹ г/см, 1.03 кэВ/см³ , тискәре басымга ия, шушы тискәре басым үзара итешү - антигравитацияне булдыра, шуңа күрә Галәм киңәюе тизләнә.

Галәм язмышы

Бүгенге исәпләр буенча Галәмнең тизләнешле киңәюе 5 млрд. ел элек башланган, фаразлар буенча баштарак кара матдә һәм барионнар матдәсе гравитациясенә күрә Галәмнең киңәюе әкренәя барган. Соңрак барионнар матдәсе тыгызлыгы кими бара һәм киләчәктә кара энергия өстенлек итәчәк. Бу очракта Галәм чиксез рәвештә киңәя һәм аны боз үлеме көтә.

Әгәр вакыт белән кара энергия сибелсә яки үз билгесен үзгәртсә, гравитация өстенлек итәр һәм Галәмне "Зур Кысылу" яки шартлау көтә.

Әдәбият

• Тёмная энергия вблизи нас — популярная брошюра, А. Д. Чернина, ГАИШ МГУ.
• A.Д. Чернин: Физический вакуум и космическая анти-гравитация
• Документальный фильм — Темная материя, темная энергия (2008) 2013 елның 26 ноябрь көнендә архивланган.
• A.Д. Чернин. Темная энергия и всемирное антитяготение. // УФН , 178, 267 (2008).
• В. Н. Лукаш, В. А. Рубаков. Темная энергия: мифы и реальность. // УФН , 178, 301 (2008). (Комментарий к статье А. Д. Чернина)
• В. А. Рубаков. Темная энергия во Вселенной
• Сайт о современном состоянии космологии
• Sean M. Carroll, The Cosmological Constant 2016 елның 29 август көнендә архивланган.
• Robert R. Caldwell, Marc Kamionkowski, Nevin N. Weinberg, Phantom Energy and Cosmic Doomsday (astro-ph:0302506)(үле сылтама)
• Lucy Calder, Ofer Lahav, Dark Energy: back to Newton? (astro-ph:0712.2196)
• Марк Тродден, Джонатан Фэн. Темные миры
• New method 'confirms dark energy'
• Dark Energy is Real 2011 елның 27 май көнендә архивланган.