Нови компютърни симулации поставят под съмнение съществуването на тъмната енергия, теоретична сила, за която се смята, че задвижва разширяването на Вселената, съобщи ScienceDaily.
Учените твърдят в статия, публикувана в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, че ускореното разширяване на Вселената може да се обясни без тъмна енергия и по начин, който е в съответствие с настоящите наблюдения и Общата теория на относителността.
Нашата Вселена се е формирала с Големия взрив преди 13,8 милиарда години и се разширява и досега. Основна част от доказателствата за това разширение е законът на Хъбъл, въз основа на наблюдения на галактики, който гласи, че средно, скоростта, с която една галактика се отдалечава от нас, е пропорционална на разстоянието до нея.
Астрономите измерват тази скорост на отдалечаане като наблюдават линиите в спектъра на една галактика, които се променят толкова по към червеното, колкото по-бързо се отдалечава галактиката. Картографирането на скоростите на галактиките в началото на миналия век довежда учените до заключението, че цялата Вселена се разширява и че е започнала живота си като пренебрежимо малка точка.
През втората половина на ХХ век, астрономите откриват доказателства за невидима "тъмна" материя, наблюдавайки, че е необходимо нещо допълнително, за да обясни движението на звездите в галактиките. Сега тъмната материя се смята, че представлява 27% от съдържанието на Вселената - за разлика от "обикновената" материя, която е само 5%.
Наблюденията на експлозиите от бели джуджета в бинарни системи, така наречения тип Ia свръхнови през 90-те довеждат учените до извода, че има трети компонент, тъмна енергия, която съставя 68% от космоса и е отговорна за ускореното разширение на Вселената.
Така се оформя моделът Ламбда-студена тъмна материя (Lambda-Cold Dark Matter или Lambda-CDM), който в момента е общоприет стандарт в космологията (изследване на произхода и еволюцията на Вселената). Според него обикновената материя, с която се сблъскваме всеки ден (барионната материя) е само около 5% от материята на Вселената, тъмната материя, заема 27%, а останалите 68% е от тъмна енергия - теоретична движеща сила на разширяването на Вселената.
В новата работа, изследователите, водени от докторанта Габор Рац (Gábor Rácz) от Университета Eötvös Loránd в Унгария, поставят под въпрос съществуването на тъмната енергия и предлагат алтернативни обяснения. Те твърдят, че традиционните модели на космологията разчитат на приближения, които пренебрегват нейната структура като я приемат с еднородна плътност.
Източник:NASA, ESA, G. Illingworth, R. Bouwens, and the HUDF09 Team
"Уравненията на Общата теория на относителността на Айнщайн, които описват разширяването на Вселената са толкова сложни математически, че за сто години не са намерени решения, които да представят ефекта на космическите структури". Ние знаем от много прецизни наблюдения на свръхнови, че Вселената се ускорява, но същевременно разчитаме на груби приближения в уравненията на Айнщайн, които могат да въведат сериозни странични ефекти, като например необходимостта от тъмна енергия в моделите, предназначени за представяне на данните от наблюденията" , обяснява д-р Ласло Добош (László Dobos), съавтор на доклада, също от Университета Eötvös Loránd .
На практика обикновената и тъмната материя запълват Вселената със структура, подобна на пяна, в която галактиките са разположени на тънките стени между мехурчетата и са групирани в суперклъстери. Вътрешността на мехурчетата са почти празни и за двата вида материя
С помощта на компютърна симулация, за моделиране на ефекта на гравитацията върху разпределението на милионите частици тъмна материя, учените реконструират еволюцията на Вселената, включително и началното струпване на материя и формирането на голямата крупномащабна космическа структура.
За разлика от конвенционалните симулации с плавно разширяваща се Вселена, тази симулация, вземаща предвид структурата, доведе до модел, при който различни области на космоса се разширяват с различна скорост. Средният процент на експанзия обаче е в съответствие с настоящите наблюдения.
Крайният резултат е това, което екипът нарича модел Avera.
Новите симулации предполагат, че "тъмната енергия" може да не съществува. Стандартната Lambda-CDM космология, която включва тъмната енергия, е показана вляво в червено. Новият модел Avera, (в средата, в синьо), обяснява ускорението без тъмна енергия. Моделът Айнщайн-де Ситер е обозначен в зелено е оригиналният модел, без тъмна енергия.
"Теорията на относителността е от основно значение за разбирането на начина, по който еволюира Вселената. Ние не поставяме под въпрос валидността й, ние постави под въпрос валидността на приблизителните решения. Нашите резултати се основават на математически предположения, които позволяват диференциалното разширяване на пространството, в съответствие с Общата теория на относителността. В тях се вижда как образуването на сложни структури материя засягат разширяването. Тези въпроси преди това бяха замитани под килима, но като ги вземем под внимание, те могат да обяснят ускорението без необходимост от тъмна енергия", добавя д-р Добош.
Ако тази констатация се потвърди, тя може да окаже значително въздействие върху моделите на Вселената и да даде нова посока на научните изследвания в областта на физиката. През последните 20 години астрономите и физиците теоретици разсъждават върху природата на тъмната енергия, но тя остава неразгадана мистерия. Ако изследването издържи проверките, това може да се промени посоката на проучаванията във физиката, която още гони призрака на тъмната енергия.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари