Квинтэссенция и области фантомной энергии — это две гипотезы, сформулированные на основании данных, полученных космическими аппаратами «Planck» и «WMAP» (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), среди множества теорий, которые пытаются объяснить природу темной энергии. Исследователи из Барселоны и Афин предполагают, что обе гипотезы — это всего лишь «мираж» в наблюдениях, то есть квантовый вакуум, который может быть позади энергии, перемещающейся через Вселенную.
Космологи считают, что примерно ¾ Вселенной представлено таинственной темной энергией, которая объяснила бы ускорение расширения Вселенной. Правда в том, что они не знают, как это расширение может протекать, поэтому физикам ничего не остается как выдвигать возможные гипотезы.
Одной из таких гипотез является квинтэссенция, согласно которой темная энергия представляет собой динамическое поле, энергетическая плотность которого может изменяться во времени и пространстве, ускоряя тем самым расширение Вселенной. Этим термином во во времена Античности и Средневековья было принято называть эфир — «пятый элемент природы» наряду с землёй, водой, огнём и воздухом.
Другая гипотеза — это существование фантомного поля, плотность которого возрастет с течением времени, обуславливая экспоненциальное космическое ускорение. Предполагается, что этот процесс может достичь таких скоростей, при которых произойдёт разрыв ядерных сил в атомах. Как результат, Вселенная через каких-то 20 000 миллионов лет прекратит свое существование, финалом которого станет очередной Большой Взрыв.
Экспериментальные данные, которые положены в основу этих двух гипотез, были получены космическими аппаратами, такими как «Планк» Европейского космического агента и «WMAP» NASA. Наблюдения этих двух космических обсерваторий имеют очень важное значение для решения, так называемого, «уравнения состояния темной энергии», характеризующегося математической формулой.
Исследователи из University of Barcelona (Испания) и Academy of Athens (Греция) использовали те же спутниковые данные, дабы показать, что для объяснения поведения тёмной энергии не нужно прибегать ни к квинтэссенции, ни к фантомной энергии. Результаты проведенного исследования были опубликованы в журнале «Monthly Notices» Королевского Астрономического Общества (Royal Astronomical Societу).
По словам Joan Solà из University of Barcelona, проведенное теоретическое исследование показывает, что уравнение состояния темной энергии может моделировать область квинтэссенции или даже фантомное поле, даже тогда, когда темной энергии в действительности нет. Следовательно, то, что учёные видят в данных «WMAP», «Planck» и прочих научных приборах, ничто иное как «мираж», отмечает Solà — одна из авторов опубликованной статьи.
Учёные полагают, что происходит динамический эффект квантового вакуума — параметр, который можно вычислить. Концепция квантового вакуума не имеет ничего общего с классическим понятием «абсолютного небытия». Ничто так не «полно», как квантовый вакуум, объясняет Joan Solà. По её словам, космическому вакууму присущи колебания, которые приводят к явлениям, которые астрономы наблюдают и измеряют.
Исследовательская команда полагает, что темная энергия — это тип динамической квантовой энергии, которая приводит к ускорению расширения Вселенной. Эта энергия кардинально отличается от традиционной статической вакуумной энергии, то есть космологической константы.
Недостаток этого странного вакуума заключается в том, что он является источником проблем космологической константы, а именно несоответствия между теоретическими данными и прогнозами квантовой теории, что, в буквальном смысле слова сводит физиков с ума.
Joan Solà подытоживает, что квинтэссенция и фантомные поля являются ещё более проблемными, поэтому объяснение, основанное на динамическом квантовом вакууме, может более простым и естественным.
