Если сегодня вакуум обладает некоторой энергией, то требуется учитывать и значение второго параметра, характеризующего плотность энергии вакуума и описываемого формулой Ω_>Λ = 8πG_>вак/3H_>0^>2, где ρ_>вак – плотность энергии вакуума (темной энергии) в нынешней Вселенной. Нижний индекс напоминает, что темная энергия функционально подобна эйнштейновской космологической постоянной Λ. Все возможные космологические модели можно отобразить на плоскости. По оси абсцисс откладывается значение Ω_>m (плотность материи), а по оси ординат – Ω_>Λ (энергия вакуума, она же темная энергия). Конкретная космологическая модель соответствует точке на плоскости с рис. 23.5 с координатами (Ω_>m, Ω_>Λ), каждая пара соответствует некоторой современной комбинации значений плотности материи и темной энергии.

При Ω_>Λ не равной нулю получаются модели, заполняющие диаграмму. Диагональной линией обозначено множество моделей, для которых Ω_>0 = Ω_>m + Ω_>Λ = 1, то есть плоских моделей, соответствующих инфляционной теории. Модели слева от этой линии имеют седловидную форму, и эти вселенные обладают бесконечной протяженностью, а модели справа от красной линии – это 3-сферные вселенные. Область, покрытая черными точками и напоминающая по форме галстук, содержит модели, согласующиеся с данными о РИ, полученными с суборбитального телескопа Boomerang в Антарктиде, – это один из важнейших ранних экспериментов. Эта область лежит прямо по линии, подтверждая, что свойства РИ свидетельствуют в пользу плоской модели. Можно наложить на космологическую модель еще одно ограничение: непосредственно измерить хронологию расширения Вселенной, соотнося данные о красном смещении и о расстояниях до далеких объектов. Ученые используют так называемые сверхновые типа Ia, которые удобны в качестве стандартных свеч; участок плоскости (Ω_>m, Ω_>Λ), допустимый по наблюдениям сверхновых типа Ia, показан светло-серой заливкой.

Рис. 23.5. Космологические модели (Ω_>m, Ω_>Λ). Каждая точка на этой диаграмме соответствует конкретной космологической модели с присущей ей плотностью материи (координата Ω_>m по оси абсцисс) и плотности темной энергии (координата Ω_>Λ по оси ординат). Область, обозначенная светло-серой заливкой, захватывает модели, согласующиеся с наблюдениями сверхновых типа Ia, свидетельствующими, что расширение Вселенной ускоряется. Область, обозначенная черными точками, захватывает модели, согласующиеся с наблюдениями реликтового излучения (РИ), полученными в рамках проекта Boomerang с суборбитального аэростата в 2000 году. Тогда была опубликована одна из первых статей, демонстрирующих, что по сумме наблюдений РИ и сверхновых напрашивается вывод, что наша Вселенная плоская (Ω_>0 = Ω_>m + Ω_>Λ = 1) с Ω_>m ≈ 0,3 и Ω_>Λ ≈ 0,70. Темная энергия составляет 70 % от всего содержимого Вселенной. Последующие наблюдения, сделанные при помощи спутников WMAP и «Планк», убедительно подтвердили это заключение. Иллюстрация публикуется с разрешения MacMillan Publishers Ltd по изданию Nature, 404, P. de Bernardis, et al. April 27, 2000