Ново изследване предполага невидим "огледален свят" от частици, който взаимодейства с нашия свят само чрез гравитацията, което може да бъде ключът към решаването на основен проблем в днешната космология - проблемът с константата на Хъбъл.
Според НАСА космологията е научното изследване на мащабните свойства на Вселената като цяло. Космолозите изучават понятия като тъмна материя и тъмна енергия и дали има една или много вселени, концепция, понякога наричана мултивселена.
Константата на Хъбъл представя скоростта на разширяване на Вселената. Константата може да бъде определена от стандартния модел на космологията, след като параметрите на този модел бъдат фиксирани с помощта на наблюдения на космическия микровълнов фон. Тя може също да бъде оценена независимо от допусканията на този модел от измервания на разстоянията до свръхнови.
За съжаление, стойността на константата на Хъбъл, предвидена от теорията, и стойността, измерена чрез наблюдения, са различни.
Много космолози се опитват да разрешат това несъответствие, като променят предположенията на космологичния модел.
Трудно е да се направи това, без да се нарушава съгласуването между прогнозите на Стандартния космологичен модел и много други космологични явления като космическия микровълнов фон. Дали съществува такъв космологичен сценарий е въпросът, на който изследователите, включително Франсис-Ян Сир-Расин (Francis-Yan Cyr-Racine), асистент в катедрата по физика и астрономия в Университета на Ню Мексико, Фей Ге (Fei Ge) и Лойд Нокс (Lloyd Knox) от Калифорнийския университет, Дейвис, се опитват да отговорят.
„По принцип отбелязваме, че много от наблюденията, които правим в космологията, имат присъща симетрия при промяна на мащаба на Вселената като цяло. Това може да ни даде начин да разберем защо изглежда има несъответствие между различните измервания на скоростта на разширяване на Вселената "
Сега Сир-Расин, Ге и Кнокс са намерили нов начин да се справят с това предизвикателство, позволявайки да се увеличи скоростта на разширяване без изменение на най-точно проверените други прогнози на Стандартния космологичен модел. За да работи моделът им, те се нуждаят от огледален свят – паралелна вселена, която съществува редом с нашата, с нови частици, които са копия на известните частици. Ние не можем да имаме достъп или да взаимодействаме с тази огледална вселена, освен чрез гравитацията.
„На практика тази мащабна симетрия може да бъде реализирана само чрез включване на огледален свят в модела - паралелна вселена с нови частици, които са копия на известни частици", каза Сир-Расин. „Идеята за огледалния свят възниква за първи път през 90-те години на миналия век, но преди това не е била призната като потенциално решение на проблема с константата на Хъбъл.
„Това може да изглежда налудничаво, но за такива огледални светове е писано много във физика в съвсем различен контекст, тъй като могат да помогнат за решаването на важен проблем във физиката на елементарните частици“, обяснява Сир-Расин. "Нашата работа ни позволява да свържем за първи път тази огромна литература с важен проблем в космологията."
Изследването, озаглавено "Симетрия на космологичните наблюдаеми, тъмен сектор в огледален свят и константа на Хъбъл", бе публикувано наскоро в Physical Review Letters.
Някои физици смятат, че огледалната вселена може да обясни феномена на тъмната материя в нашата вселена. Ако е така, това ще създаде много по-богата картина на тъмния сектор [или скрития сектор е хипотетична колекция от все още ненаблюдавани квантови полета и съответните им хипотетични частици], каза Нокс.
Ако Вселената по някакъв начин използва тази симетрия, изследователите стигат до изключително интересно заключение: съществува огледална вселена, много подобна на нашата, но невидима за нас, освен чрез гравитационно въздействие върху нашия свят. Такъв тъмен сектор на "огледалния свят" би позволил ефективно мащабиране на скоростите на гравитацята като същевременно се отчита точно измерената средна фотонна плътност днес.
„Това може да е нещо повече от просто нереагираща тъмна материя и тъмна енергия (две различни и доста неописуеми неща), но много компоненти на тъмния сектор, също толкова сложни, колкото и светлия сектор, който сме изучили толкова добре в наземните лаборатории“, коментира Нокс.
Идеята за огледалния свят за първи път възниква през 90-те години на миналия век, но преди това не е била призната като потенциално решение на проблема с константата на Хъбъл. Работата отваря нов път към решаването на това, което се оказа труден проблем, смята Нокс.
Справка: Francis-Yan Cyr-Racine, Fei Ge, Lloyd Knox. Symmetry of Cosmological Observables, a Mirror World Dark Sector, and the Hubble Constant. Physical Review Letters, 2022; 128 (20) DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.201301, https://arxiv.org/abs/2107.13000
Източник:
Ghostly 'mirror world' might be cause of cosmic controversy, University of New Mexico
Ghostly ‘Mirror World’ Might Be Behind Cosmic Controversy
Andy Fell, UC Davis
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари