Темна енергія – це більш “свіже” поняття, ніж темна матерія. Спостерігаючи за прискоренням процесу розширення Всесвіту, що було виявлено в 1998 році, вчені висунули припущення про існування якогось фактора, який несе за це відповідальність. І цей фактор отримав назву темної енергії.
Тепер же, поняття темної матерії і темної енергії, суміщені з теорією Стандартної Моделі, що є основою нинішньої основної космологічної теорії, пов’язаної з Великим Вибухом і має назву Lambda-CDM. Термін “Lambda” в назві позначає темну енергію як свого роду фізичну константу, А абревіатура “CDM” означає холодну темну матерію (cold dark matter). Про низьку “температуру” темної матерії кажуть ті факти, що вона рухається вкрай повільно і зовсім не взаємодіє зі звичайною матерією.
До останнього часу темну матерію і темну енергію було прийнято розглядати, як окремі явища. Але деякі з вчених вже давно задавалися питанням, чи не є вони різними проявами одного і того ж фактора? Останнє питання є ключовою ідеєю нової теорії, заснованої на моделі Lambda-CDM і висунутої Джеймі Фарнесом (Jamie Farnes), астрофізиком з Оксфордського університету.
Згідно нової теорії Фарнеса, 95 відсотків обсягу Всесвіту заповнені так званою “темною рідиною”, а темна матерія і темна енергія є лише різними її проявами на фізичному рівні. І ця теорія, до речі, дуже добре описує деякі з характерних особливостей “темних факторів”, які раніше не можна було описати нічим іншим.
“Темна рідина”, що заповнює всесвіт,  повинна мати від’ємну масу. Це схоже на щось з наукової фантастики, проте, навіть з точки зору ньютоновської фізики це є можливим, поки тільки гіпотетично. У об’єктів, що мають від’ємну масу, повинні бути абсолютно унікальні і екзотичні властивості. Такі об’єкти повинні створювати негативні гравітаційні сили, відштовхуючи, а не притягаючи інші об’єкти.
Якщо припустити, що космос заповнений “темною рідиною” з негативною масою, то її негативна гравітація створила б ефекти, які повністю відповідають спостережуваним явищам, для пояснення яких було запропоновано поняття темної енергії. І те, що утримує галактики, не є позитивною гравітацією від скупчень темної матерії, а негативною гравітацією оточуючої “темної рідини”. Іншими словами, галактики – це свого роду “бульбашки” звичайної матерії, що плавають в космічному океані “темної рідини”.
Одним з головних питань нової теорії є питання негативнї маси, тому що, підтвердження її існування ще немає. Однак, у своїй теорії Фарнес вказує на те, що всі інші фізичні сили мають і негативні значення, так чому ж маса і гравітація не можуть бути позитивними і негативними? Слід зазначити, що на користь нової теорії свідчать результати деяких останніх досліджень, в ході яких вченим вдавалося отримати рідини і частки, що демонструють властивості, зумовлені наявністю у них негативної маси.
Другим спірним моментом нової теорії є те, що по мірі розширення Всесвіту щільність “темної рідини” повинна зменшитися настільки, що ефекти від її негативної маси має перестати надавати відчутний вплив на оточення. Фарнес пояснив це наявністю якогось “тензора створення” в його рівняннях, відповідно до чого у Всесвіті постійно створюється нова матерія з негативною масою, що дозволяє утримувати весь час щільність “темної рідини” на відносно постійному рівні.
Якщо теорія Фарнеса вірна, то всі спроби полювання на частки темної матерії заздалегідь приречені на невдачу, що повністю узгоджується з результатами проведених у цьому напрямку експериментів. Звичайно, є чималі шанси, що теорія Фарнеса далека від реальності. Так чи інакше, Фарнес і його колеги вже планують використовувати телескоп Square Kilometer Array (SKA) для проведення спостережень і пошуку деяких ефектів, які зможуть послужити підтвердженням теорії “темної рідини”, включаючи і пошуки ознак існування у Всесвіті об’єктів з негативною масою.
Джерело