В продължение на почти век космолозите разчитат на опростен модел на Вселената, който третира материята като еднородни частици, които не взаимодействат помежду си. Макар че този подход помага на учените да разберат Големия взрив и разширяването на космоса, той игнорира две фундаментални реалности, че нашата Вселена е всичко друго, но не и еднородна. Звездите се струпват в галактики, материята се свива в черни дупки, а огромни празнини се простират в космоса, а всички те постоянно взаимодействат чрез гравитация и други сили.
Сега д-р Леонардо Джани (Leonardo Giani) от Университета на Куинсланд е разработил нов математически модел, който за първи път отчита тези сложни структури и тяхното влияние върху еволюцията на космоса. Използвайки данни от инструмента за спектроскопия на тъмната енергия (DESI), който може да измери Вселената до 11 милиарда светлинни години, екипът на Джани е създал това, което би могло да бъде рамка, променяща парадигмата, за да разберем как всъщност работи Вселената.
"Този нов модел може да промени начина, по който физиците и космолозите гледат на Вселената, пробивът се крие в признаването на истинската сложност на Вселената", заявява д-р Джани.
Традиционните космологични модели приемат, че материята се държи еднакво в цялото пространство, но реалността разказва различна история. Масивни структури като галактически купове упражняват гравитационно привличане, което кара материята да се свива навътре, докато огромни войдове - региони, почти празни от материя, продължават да се разширяват. В продължение на три десетилетия учените се борят да обяснят как тези контрастни сили влияят на цялостното поведение на Вселената, често прибягвайки до екзотични теории, включващи нова физика.
DESI в купола на 4-метровия телескоп "Николас Мейъл" в Националната обсерватория Кит Пийк. Кредит: Lawrence Berkeley National Lab/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA Този нов модел предоставя математическа рецепта за изчисляване на това как съществуващите структури влияят върху космологичните измервания. Те идентифицираха две критични измервания:
- минималният размер, който една кухина трябва да има, за да повлияе на наблюденията;
- минималният размер, който колапсиращата област трябва да окаже влияние.
Когато екипът разпределя и изобразява независими набори от данни спрямо тези параметри, прави поразително откритие. Според стандартния еднороден модел, всички данни трябва да се групират в една специфична област на получената графика. Вместо това данните се припокриват в напълно различна област, което предполага, че големите кухини са приччината за аномалното поведение, наблюдавано при астрономическите измервания.
Може би най-важното е, че тази нова рамка разглежда две от най-големите загадки на съвременната космология - напрежението на Хъбъл и динамичната тъмна енергия.
Напрежението на Хъбъл се отнася до несъответствие между два различни метода за изчисляване на скоростта на разширяване на Вселената. Те дават различни отговори и никой не знае защо. Динамичната тъмна енергия, от друга страна, е спорната идея, че мистериозната сила, движеща космическото разширяване, може да отслабва с течение на времето.
>Портрет на Едуин Хъбъл, на когото е кръстен телескопът и константата на Хъбъл, откъдето идва и "напрежение на Хъбъл". Кредит: Johan Hagemeyer Предишните опити за решаване на тези проблеми често създаваха нови противоречия, но моделът на Джани предлага по-елегантно решение. Вместо да изисква тъмната енергия реално да отслабва, видимото отслабване може просто да отразява подобреното ни отчитане на истинската сложност на Вселената. Моделът показва, че има специфична област, където напрежението на Хъбъл изчезва напълно, не защото е необходима нова физика, а защото най-накрая отчитаме как реалните структури влияят на нашите измервания.
Когато екипът проверява дали сложността на Вселената се проявява в данните от DESI, отговорът е категорично "да". Това представлява фундаментална промяна от опитите да се наложат наблюденията в прекалено опростени модели към приемане на действителната сложност на Вселената. Изследването, публикувано в Physical Review Letters, предполага, че много от настоящите загадки на космологията може да произтичат не от екзотична нова физика, а от нашата неспособност да обясним правилно неравномерната, взаимосвързана реалност на Вселената, която всъщност обитаваме.
Справка: Novel Approach to Cosmological Nonlinearities as an Effective Fluid; Leonardo Giani1, Rodrigo von Marttens and Ryan Camilleri; Phys. Rev. Lett. 135, 071004 – Published 15 August, 2025; DOI: https://doi.org/10.1103/zr92-m7py; https://arxiv.org/abs/2410.15295
Източник: Revolutionary Model Reveals How Real Universe Structure Affects Cosmic Evolution, universe today
Още по темата
Физика
Произвеждащи тъмна енергия черни дупки определят масата на неутриното
Физика
Нов модел обяснява защо има толкова големи черни дупки в ранната Вселена. И други космoлoгични мистерии
Космос
Тъмната енергия отслабва и затова Вселената може да се свие след 33.3 милиарда години
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Peter Petrov
След многократни експлозии нов тест за мегаракетата на Мъск
поп Дръвчо
Гледайте за първи път на живо как новооткритият "междузвезден посетител" 3I/ATLAS се устремява към нас
Bai Tanas
Как е миришел Древният Рим? Честно казано - ужасно!
Прост Човек
Стъклените бутилки съдържат 5 до 50 пъти повече микропластмаси от пластмасовите бутилки