Теорията за по-стара вселена без тъмна материя и енергия преминава космологични тестове

Ваня Милева Последна промяна на 10 ноември 2026 в 00:00 60 0

Спирална галактика

Кредит ESO

Спиралната галактика NGC 1232

Алтернативен модел, в който Вселената е на 26,7 милиарда години и не се нуждае нито от тъмна материя, нито от тъмна енергия, е издържал няколко големи космологични теста според ново проучване на Университета в Отава. Изследването е публикувано в списание Universe.

Един модел, много наблюдения

През 2025 и 2026 г. Раджендра Гупта (Rajendra Gupta), доцент в катедрата по физика на университета в Отава, и постдокторантът д-р Николаос Самарас (Nikolaos Samaras) проверяват модела CCC+TL спрямо редица важни астрономически наблюдения.

CCC+TL означава "ковариращи константи на свързване плюс уморена светлина" ("covarying coupling constants plus tired light"). Моделът предполага, че това, което обикновено се приписва на тъмната материя и тъмната енергия, може вместо това да произлиза от еволюиращи фундаментални константи, които управляват взаимодействието на силите и частиците.

Според теорията на уморената светлина, в статична плоска вселена, количеството на фотоните в секунда, получени от обект, намалява пропорционално на квадрата на разстоянието до него, както и видимата площ на обекта, така че броят на фотоните, получени от повърхността за единица време, ще бъде постоянен, независимо от разстоянието, дори ако яркостта на повърхността е намалена поради червено отместване на уморената светлина. В една разширяваща се вселена обаче има два ефекта, които променят тази връзка. Първо, скоростта, с която се получават фотоните, е намалена, защото всеки фотон трябва да пътува малко по-далеч от предишния. Второ, енергията на всеки наблюдаван фотон се намалява от червеното отместване. По същото време, далечните обекти изглеждат по-големи, отколкото са в действителност, защото наблюдаваните фотони са били излъчени в момент, когато обектът е бил по-близо. Кредит: Wikimedia Commons 

Разстоянието на ъгловия диаметър спрямо червеното изместване в два модела на вселената. Кредит: The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad1bc6

Трябва да отбележим, че хипотезата за уморената светлина се оспорва от много учени, които твърдят, че тя се сблъсква с планина от противоречащи си доказателства. Повече прочетете в: "Защо е много малко вероятно Вселената да е двойно по-стара".

Учените търсят тъмна материя и тъмна енергия от десетилетия, но нито една от тях не е открита директно. Стандартният космологичен модел, наречен ΛCDM (lambda cold dark matter - ламбда студена тъмна материя), също е изправен пред въпроси, повдигнати от наблюденията на изненадващо зрели галактики в ранната Вселена.

"Повечето нововъзникващи модели обясняват само ограничен набор от наблюдения", отбелязва Гупта. "Новият модел не трябва да противоречи на стълбовете на космологията и астрофизиката, а нашите открития отговарят на това предизвикателство, включително все още непубликуваното предизвикателство за космическия микровълнов фон."

CCC+TL променя уравненията на Айнщайн и Фридман, които описват гравитацията и разширяването на Вселената. Това означава, че изследователите не може просто да модифицират стандартния модел и съществуващите компютърни кодове. За всеки тест те разработиха уравнения и код, съвместими с CCC+TL.

Сравнение на възрастта по отношение на червеното отместване в модели CCC+TL и ΛCDM. Кредит: Rajendra Gupta/University of OttawaСравнение на възрастта по отношение на червеното отместване в модели CCC+TL и ΛCDM. Кредит: Rajendra Gupta/University of Ottawa

Какво откриват тестовете

Резултатите от модела съвпадат с няколко основни наблюдения. Предсказанията му за количествата водород, хелий и други леки елементи, образувани малко след Големия взрив, съвпадат с тези на Стандартния модел. Те съвпадат и с измерванията на космически хронометър, които използват възрастта на галактиките, за да оценят колко бързо се е разширявала Вселената с течение на времето.

В наскоро публикувана статия в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, изследователите са приложили модела и към всички 175 галактики в базата данни SPARC и са установили, че моделът CCC+TL може да възпроизведе техните криви на въртене без тъмна материя. Отделно изследване на забавянето на времето при наблюдения на свръхнови също подкрепя модела, въпреки че тази статия все още е в процес на преглед.

Екипът е разгледал и клъстера "Булет", "Куршум"(Bullet Cluster). В този случай допълнителният гравитационен ефект, предсказан от модела - в противоречие на хипотезата за тъмната материя - корелира, съвпада с предвиденото от CCC+TL положението на галактиките, а не с горещия, излъчващ рентгенови лъчи газ. Изследователите наричат ​​това ранно доказателство за концепцията, което се нуждае от повече проучвания.

"Наблюденията, приписвани на тъмната материя и тъмната енергия, вероятно произлизат от ковариантни константи на връзка", добавя Гупта, чиято статия за произхода на тъмната материя и тъмната енергия изследва идеята.

Повече време за формиране на ранни галактики

Моделът би могъл също да помогне да се обясни защо астрономите продължават да откриват големи, зрели галактики толкова рано в космическата история.

В стандартния модел, Вселената е била на около 300 милиона години по време на космическата зора. При CCC+TL, тя би била на около 4,6 милиарда години при същото наблюдавано червено отместване. Това допълнително време дава на галактиките повече време за растеж и развитие. Според изчисленията на изследователите, ранните галактики са около 12 пъти по-големи по размер и маса, отколкото прогнозира стандартният модел, както е съобщено в "Галаксии".

"Невъзможните ранни галактики се превръщат в предсказуеми галактики", обяснява Гупта. "Предполагаме, че галактиките съществуват далеч отвъд разстоянията, които космическият телескоп Джеймс Уеб е достигнал."

Това предсказание може скоро да бъде проверено. Програмата GLIMPSE на космическия телескоп "Джеймс Уеб" планира да търси галактики с червено отместване, което може да надвишава 50. В стандартния модел може да няма достатъчно време за формиране на масивни галактики толкова рано. CCC+TL няма такова ограничение.

Big Bang Nucleosynthesis Constraints on the CCC+TL Cosmology. Rajendra P. Gupta et. al. https://arxiv.org/abs/2604.03381

[image or embed]

— AstroArxiv (@astroarxiv.bsky.social) April 7, 2026 at 8:06 AM

"Успехът би трябвало да насърчи астрономите да приемат новия модел сериозно. Той е труден за разбиране и прилагане, но ние вярваме, че той разширява физиката на Вселената отвъд границите на ΛCDM", заключава Гупта.

Справка: Rajendra P. Gupta et al., A Big Bang Nucleosynthesis Consistency Test of the CCC+TL Cosmology, Universe (2026). DOI: 10.3390/universe12070193

Източник: Theory predicting an older Universe without dark matter or dark energy passes key cosmological tests, warranting further investigation, University of Ottawa

    Най-важното
    Всички новини