Откакто през 1998 г. два независими екипа астрономи с помощта на свръхнови тип Ia, откриват, че Вселената се разширява с ускорен темп, се установи идеята, че ускорението е причинено от мистериозна отблъскваща сила, сила, която те нариат тъмна енергия.
Общата теория на относителността (ОТО) на Айнщайн би могла да опише точно ускорено разширение с добавяне в полевите уравнения на допълнителен фактор, наречен Λ (ламбда, наречена космологична константа).
Но тогава какво ще стане, ако тъмната енергия изобщо не съществува и всъщност трябва да се ремонтира самата Обща теория на относителността, например както според MOND (Модифицирана нютонова динамика) тъмната материя не съществува, а гравитационните закони на Нютон и Айнщайн трябва да се модифицират.
Нов подход за отговор на този въпрос предлага проучване, публикувано в Physical Review Letters, на SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - "Международна школа за напреднали изследвания") - научна институция, подкрепяна от италианското правителство, ангажирана с провеждането на научни изследвания и обучение.
Екипът е разгледал сблъсъци на неутронни звезди и е разработил първата реалистична компютърна симулация на такъв сблъсък според теории извън Общата теория на относителността. Това позволява да се сравнят теорията на Айнщайн и нейните модифицирани версии и с достатъчно точни данни, за да може да се разреши загадката на тъмната енергия.
„Съществуването на тъмна енергия може да е просто илюзия, ускореното разширяване на Вселената може да е предизвикано от някои все още неизвестни модификации на Общата теория на относителността, нещо като „тъмна гравитация““, коментира Енрико Бараусе (Enrico Barausse), астрофизик в SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) и главен изследовател на проекта GRAMS (GRavity from Astrophysical to Microscopic Scales - Гравитация от астрофизични до микроскопични мащаби).
Слблъсъкът на неутронни звезди предлага уникална ситуация за проверка на тази хипотеза, тъй като гравитацията наоколо е екстремна.
„Неутронните звезди са най-плътните звезди, които съществуват, обикновено само 10 километра в радиус, но с маса между един или два пъти масата на нашето Слънце“, обяснява ученият. "Това прави гравитацията и пространство-времето около тях екстремни, произвеждащи мощни гравитационни вълни при сблъсък помежду си. Можем да използваме данните, получени по време на такива събития, за да проучим действието на гравитацията и да тестваме теорията на Айнщайн в нова рамка."
Симулирано сливане на две неутронни звезди. Кредит: Miguel Bezares - GRAMS group SISSA
Благодарение на тези симулации изследователите най-накрая могат да сравнят Общата теория на относителността и модифицираната гравитация.
„Изненадващо открихме, че хипотезата за „тъмната гравитация“ е също толкова добра както Общата теория на относителността при обяснението на данните, получени от интерферометрите LIGO и Virgo по време на минали сблъсъци на двойки неутронни звезди“
Има фини разлики в симулациите между двете теории, но те все още не са видими в данните от LIGO и Virgo. Възможно е тези разлики да се видят по-ясно от следващо поколение гравитационни детектори, като например планирания телескоп "Айнщайн" в Европа (вероятно в Лимбург) и Cosmic Explorer в САЩ.
„Това отваря вълнуващата възможност за използване на гравитационни вълни за разграничаване между тъмната енергия и „тъмната гравитация“, завършва Бараусе.
Така че трябва просто да изчакаме отговора.
Справка: Miguel Bezares et al, No Evidence of Kinetic Screening in Simulations of Merging Binary Neutron Stars beyond General Relativity, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.091103
Източник: Dark energy: Neutron stars will tell us if it's only an illusion
International School of Advanced Studies (SISSA)
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари