Tamna energija ne postoji – tako da ne može širiti „grudvasti“ univerzum

Jedna od najvećih misterija nauke – tamna energija – zapravo ne postoji, kažu istraživači koji pokušavaju da otkriju kako se univerzum širi.

Fizičari su tokom preteklih 100 godina generalno pretpostavljali da kosmos raste jednako u svim pravcima. Koristili su koncept tamne materije kao zamenu za objašnjenje nepoznate fizike koju nisu mogli sa razumeju, ali je ta sporna teorija uvek imala svoje probleme.

Preporučujemo

Sada fizičari i astronomi sa Univerziteta Kenterberi u Krajstčerču na Novom Zelandu dovode u pitanje status kvo, koristeći usavršenu analizu varijacija sjaja supernova da pokažu da se univerzum širi na neujednačeniji, „zgrudvaniji“ način.

Novi dokazi podržavaju model „vremenskih razlika“, kojem nije potrebna tamna energija pošto razlike u istezanju svetlosti nisu rezultat ubrzavajućeg univerzuma, već posledica načina na koji kalibriramo vreme i udaljenost.

Uzima se u obzir da gravitacija usporava vreme, tako da neki idealni sat u praznom prostoru kuca brže nego unutar neke galaksije.

Model sugeriše da bi sat u Mlečnom putu bio oko 35% sporiji nego isti sat na prosečnoj poziciji u velikim kosmičkim prazninama, što znači da bi još milijarde godina protekle u prazninama. To bi omogućilo dodatno širenje prostora, čineći da izgleda da širenje postaje brže kad takve ogromne praznine rastu toliko da dominiraju univerzumom.

„Naši nalazi pokazuju da nam nije potrebna tamna energija radi objašnjenja zašto izgleda da se univerzum širi ubrzavajućom stopom“, kaže profesor Dejvid Viltšir. „Tamna energija predstavlja grešku u identifikaciji varijacija kinetičke energije širenja, koje nije ravnomerno u univerzumu nehomogenom poput našeg“.

Tamna energija se obično smatra slabom antigravitacionom silom koja deluje nezavisno od materije i čini oko dve trećine maseno-energetske gustine univerzuma.

Stanardni ΛCDM (lambda hladna tamna materija) model univerzuma zahteva tamnu energiju da bi se objasnilo primećeno ubrzavanje širenja kosmosa.

Naučnici zasnivaju ovaj zaključak na merenjima distanci do eksplozija supernova u dalekim galaksijama, koje izgledaju udaljenije nego što bi trebalo da budu ako se širenje univerzuma ne bi ubrzavalo.

Međutim, sadašnja stopa širenja univerzuma sve je više dovedena u pitanje putem novih opservacija. Prvo, dokazi od naknadnog sjaja Velikog praska – kosmičkog pozadinskog zračenja (CMB) – pokazuju da je širenje ranog univerzuma u raskoraku sa trenutnim širenjem. Ova anomalija je poznata kao „Hablova tenzija“.

Osim toga, nedavna analiza novih viskopreciznih podataka od spektroskopskog instrumenta DESI pokazala je da ΛCDM model nije primeren kao modeli u kojima tamna energija „evoluira“ tokom vremena, a ne ostaje konstantna.

Do rešenja je teško doći putem modela koji koriste pojednostavljen, 100 godina star zakon kosmičkog širenja – Fridmanovu jednačinu.

To pretpostavlja da se, u proseku, univerzum širi ravnomerno – kao da se sve kosmičke strukture mogu staviti u blender i od njih napraviti jednolična masa. Međutim, sadašnji univerzum sadrži složenu kosmičku mrežu galaktičkih klastera u slojevima i vlaknima koji okružuju i probijaju ogromne praznine.

„Sad imamo toliko podataka da u 21. veku konačno možemo odgovoriti na pitanje kako i zašto neki prosti zakon prosečnog širenja proizilazi iz složenosti. Neki prosti zakon ekspanzije u skladu sa Ajnštajnovim opštim relativitetom ne mora da se pokorava Fridmanovoj jednačini“, dodaje profesor Viltšir.

Istraživači kažu da satelit Evropske svemirske agencije „Euklid“, lansiran u julu 2023, ima sposobnost da testira Fridmanovu jednačinu naspram alternativnog modela nehomogenosti. Međutim, to će zahtevati barem 1.000 nezavisnih visokokvalitetnih opservacija supernova.

Kad je model vremenskih razlika testiran 2017, analiza je ukazivala da je samo malo primereniji nego ΛCDM kao objašnjenje kosmičkog širenja. Tim iz Krajstčerča je blisko sarađivao sa timom Panteon+ koji je mukotrpno napravio katalog 1.535 supernova.

Oni kažu da novi podaci sad daju „vrlo jake dokaze“ za model vremenskih razlika. Takođe bi mogli ukazati na ubedljivo rešenje Hablove tenzije i drugih anomalija u vezi sa širenjem univerzuma.

Dalje opservacije putem „Euklida“ i teleskopa „Roman“ su potrebne da bi se pojačala podrška za model vremenskih razlika i u toku je trka da se obilje novih podataka upotrebi za otkrivanje istinske prirode kosmičkog širenja i tamne energije.

(Telegraf Nauka/Royal Astronomical Society)