Един нов преглед на свръхновите в нашата Вселена отхвърли и ускореното й разширяване, и нуждата от тъмна енергия.
Това стана в публикация от преди десетина дена, наречена "Отхвърлящо доказателство за космическото ускорение от тип Ia свръхновите" (Marginal evidence for cosmic acceleration from Type Ia supernovae). Нейните изводи хвърлиха доста амбициозно предизвикателство, защото именно за откритието, че разширяването на Вселената се ускорявана през 2011 г. бе присъдена Нобелова награда на лидерите на два екипа, които използваха също супернови, за да докажат това.
Според Тамара Дейвис (Tamara Davis), професор от Университета на Куинсланд, новите констатации за липсата на ускорение в разширяването на Вселената са "буря в чаша вода".
Новият анализ, публикуван в Scientific Reports, едва променя първоначалния резултат, но поставя различен и подвеждащ извод, твърди авторката в статия в "The Conversation".
Данните от свръхнови могат само с леко "разтягане" да станат в съответствие с една Вселена, която нито се ускорява, нито се забавя. Но дори ако се вземат всички данни за свръхнови и се изхвърлят на боклука, все още ще имаме достатъчно доказателства, че разширяването на Вселената се ускорява, отбелязва Тамара Дейвис.
Тя е работила в Австралия по проект, наречен WiggleZ, в рамките на който над пет години се извършват проучвания на позициите на почти четвърт милион галактики и се измерват как се променят разстоянията с времето.
Анализът на събраната информация показа, че разширяването на Вселената се ускорява, а тя е независима от информацията от свръхновите, заявява Дейвис. Нобеловата награда за констатацията, че разширяването на Вселената се ускорява, бе присъдена само след като много други наблюдения потвърдиха информацията от свръхновите.
Нещо липсва във Вселената
Космическият микровълнов фон (CMB), остатъното сияние от Големия взрив, има едно от най-точните наблюдателни измервания на Вселената, правени някога. То показва, че пространството е много близо до плоско.
Какво означава "Вселената е плоска"? В такова пространство най-късото разстояние между две точки е права, успоредните прави не се пресичат или казано накратко - важи Евклидовата геометрия. Но материята изкривява пространството, според Общата теория на относителността. Това е така, кривината на пространството се създава от звезди,
черни дупки, галактики, които правят малки вдъбнатинки в пространството, което погледнато крупномащабно, като цяло, е плоско.
Изображение на мисия на НАСА WMAP на анизотропията на CMB
Междувременно наблюденията на галактиките показват, че просто няма достатъчно материя или тъмна материя във Вселената, за да бъде пространството плоско. Около 70% от Вселената липсва.
Така че, когато наблюдения на свръхновите установиха, че 70% от Вселената е съставена от тъмна енергия, това реши несъответствието. Свръхновите всъщност са измерени преди CMB, така че по същество те прогнозират, че CMB ще измери плоска Вселена, предсказание, което се потвърди прекрасно.
"Мога да заявя, че всичко, което знаем досега, подкрепя модел, в който Вселената се ускорява" - отбелязва Тамара Дейвис. За повече подробности за доказателствата за съществуването на тъмната енергия може да прочетете тук.
Какво е това "тъмна енергия"?
Една от критиките на новата публикация срещу стандартната космология засяга заключението, че Вселената се ускорява в зависимост от приетия модел.
Обикновено космолозите са внимателни, когато казват, "ние изследваме тъмна енергия", име, дадено на това, което причинява видимото ускорение на разширението на Вселената. (Често изпускаме "очевидно" в това изречение, но то е там по подразбиране.)
"Тъмната енергия" е общ термин, който използваме, за да покрием много възможности, включително, че енергията на вакуума предизвиква ускорение или нуждата от нова теория на гравитацията, или дори, че сме изтълкували неправилно Общата теория на относителността и се нуждаем от по-сложен модел.
Ключовата особеност, която не се оспорва, е, че има някаква "нова физика", която се проявява в тези данни. Съществува нещо, което излиза извън рамките на това, което знаем за начина, по който работи Вселената - нещо, което трябва тепърва да бъде обяснено.
В най-голям мащаб, където всеки пиксел в картата горе представлява цяла галактика, тъмната материя доминира над конкурентите си. По отношение на обяснението на мащабната структура на Вселената, нито една от алтернативите на тъмната материя не се доближава до нейния успех. Източник: Mark Subbarao, Dinoj Surendran, and Randy Landsberg for the SDSS team.
Предели на измерването
Тамара Дейвис предлага следната аналогия, за да обясни това, което правят авторите на новата публикация:
Представете си, че карате кола, а 60 км/ч е ограничението за скоростта. Вие отчитате скорост от 55 км/ч, но скоростомерът ви е повреден и дава отчети в някакъв диапазон от неточност. Може да вземете това предвид и да сте на 99% сигурни, че се движите между 51 км/ч и 59 км/ч.
Сега ваш приятел идва и анализира данните малко по-различно. Той отчита вашата скорост като 57 км/ч. Да, това е малко по-различно от измерването ви, но отчетът е в рамките на неточността на предишното измерване.
Но сега вашият приятел казва: "Ха! Ти си много малко под ограничението на скоростта и има вероятност да сме превишили ограничението за скоростта!"
С други думи, разликата в измерванията е незначителна, но тълкуването в новата публикация взема границата на областта на точност и на нея обосновават изводите си.
Пределът на стандартно отклонение 3 (3σ) на данните на свръхнови е достатъчно голям, за да включва и неускоряваща се Вселена. Но това е само, ако игнорирате всички други измервания.
Контурите обкръжават стойностите на плътността на материята и тъмната енергия (под формата на космологична константа), които най-добре отговарят на данните за свръхновите (в единици от критичната плътност на Вселената). Контурите показват едно, две, и три стандартни отклонения. Най-точната стойност е отбелязана с кръстче. Количеството на материята, измерена с други наблюдения лежи приблизително около оранжевата линия. Контурите лежат почти изцяло в областта, която определя ускоряване и малка част, която все още не се ускорява, но все пак ще се ускори в бъдеще. Изображение: Samuel Hinton.
Подобряване на анализа
Това ново изследване се опитва да направи нещо наистина похвално. То се опитва да подобри статистическия анализ на данните. Като се съберат още много данни, несигурността в измерванията ще намалее и става все по-важно да се вземе предвид всяка малка подробност.
"Ние признаваме значението на подобряването на статистически анализ, защото скоро ще имаме около 3000 свръхнови, с които да се измери ускорението далеч по-точно, отколкото първите открития, когато имаше само 52 свръхнови. Наборът на новото изследване съдържа 740 свръхнови" - обяснява Дейвис.
Нова физика все още е необходима, дори и Вселената да не се ускоряваше
Тамара Дейвис отправя накрая още една забележка към заключенията в доклада:
"Авторите предполагат, че неускоряващата се Вселена заслужава да бъде разгледана. Ок. Но ти и аз, Земята, Млечният път и всички други галактики трябва гравитационно да се привличат взаимно".
Една Вселена, която се разширява с постоянна скорост всъщност е точно толкова странна, както Вселена, която се ускорява. Все още трябва да се обясни защо разширяването не се забавя, заради всичката тази гравитация във Вселената.
Така че, дори ако Вселената да не се ускоряваше, както твърди тази статия, обяснението все още изисква нова физика и търсене на "тъмна енергия", която да обясни какво се случва.
"Здравословният скептицизъм е от жизненоважно значение в научните изследвания. Все още има много дебати за това, каква е причина за ускорението, както и дали ускорението не е само привидно, защото нашето разбиране за гравитацията все още не е окончателно" - коментира Дейвис.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари