Введение

Космологическое решение уравнений поля Эйнштейна общей теории относительности

Вселенная де Ситтера — это космологическое решение уравнений поля Эйнштейна общей теории относительности, названное в честь Виллема де Ситтера. Она моделирует Вселенную как пространственно плоскую и не учитывает обычную материю, поэтому динамика Вселенной определяется космологической постоянной, которая, как считается, соответствует тёмной энергии в нашей Вселенной или инфлатонному полю в ранней Вселенной. Согласно моделям инфляции и современным наблюдениям ускоряющегося расширения Вселенной, стандартные космологические модели сходятся к согласованной модели, в которой наша Вселенная лучше всего описывалась как вселенная де Ситтера примерно через секунды после сингулярности Большого взрыва и в далёком будущем.

Относительная экспансия

Экспоненциальное расширение масштабного фактора означает, что физическое расстояние между любыми двумя не ускоряющимися наблюдателями со временем будет расти быстрее скорости света. В какой-то момент эти два наблюдателя потеряют возможность установить связь. Следовательно, любой наблюдатель во вселенной де Ситтера будет иметь космологический горизонт, за пределы которого он никогда не сможет увидеть или получить какую-либо информацию. Если наша Вселенная приближается к состоянию вселенной де Ситтера, то в конечном итоге мы не сможем наблюдать галактики, кроме нашей собственной, Млечного Пути (и, возможно, других галактик в гравитационно связанной Местной группе, при условии, что они каким-то образом переживут это время, не слившись).

Роль в эталонной модели

Бенчмарк-модель – это модель, состоящая из Вселенной, включающей три компонента – излучение, обычную материю и темную энергию – которые соответствуют современным данным об истории Вселенной. Эти компоненты вносят разный вклад в расширение Вселенной по мере течения времени. В частности, когда Вселенная доминирует излучением, масштабный фактор изменяется как , а когда Вселенная доминирует материей. Поскольку оба этих фактора растут медленнее, чем экспонента, в будущем масштабный фактор будет определяться экспоненциальным фактором, представляющим собой чистую Вселенную де Ситтера. Точка, в которой это начинает происходить, называется точкой эквивалентности материи и лямбды, и считается, что современная Вселенная относительно близка к этой точке.