Ciemna energia i ciemna materia mogą być jedynie kosmicznym złudzeniem
Naukowcy wskazują, że ciemna energia i ciemna materia mogą w ogóle nie istnieć, a to co jest postrzegane jako te zjawiska może być efektem naturalnych sił Wszechświata, które powoli słabną wraz z upływem czasu.
.Od lat astronomowie byli przekonani, że ciemna energia i ciemna materia stanowią większą część Wszechświata. Jednak nowe badania przeprowadzone przez naukowców z University of Ottawa, sugerują, że mogą one w ogóle nie istnieć. Zamiast tego to, co naukowcy postrzegają jako ciemną materię i ciemną energię, może być po prostu efektem naturalnych sił Wszechświata, które powoli słabną wraz z upływem czasu. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Galaxies.
Astronomowie w nowym badaniu sugerują, że jeśli podstawowe siły natury (takie jak grawitacja) powoli zmieniają się w czasie i przestrzeni, mogą one wyjaśniać dziwne zjawiska, które są obserwowane przez badaczy, takie jak ewolucja i obrót galaktyk oraz rozszerzanie się Wszechświata.
„Siły Wszechświata faktycznie słabną średnio wraz z jego rozszerzaniem się. To osłabienie sprawia, że wygląda to tak, jakby istniała tajemnicza siła, która przyspiesza rozszerzanie się kosmosu (określana jako ciemna energia). Jednak w skali galaktyk i gromad galaktyk zmienność tych sił w przestrzeni związanej grawitacyjnie powoduje dodatkowe wzmocnienie tych sił (uważane za wynikające z obecności ciemnej materii). Ale te zjawiska mogą być tylko iluzjami, wynikającymi z ewoluujących stałych określających siłę tych oddziaływań” – mówi Rajendra Gupta z University of Ottawa.
„Istnieją dwa bardzo różne zjawiska, które wymagają wyjaśnienia za pomocą ciemnej materii i ciemnej energii: pierwsze dotyczy skali kosmologicznej, czyli skali większej niż 600 milionów lat świetlnych, przy założeniu, że Wszechświat jest jednorodny i taki sam we wszystkich kierunkach. Drugie dotyczy skali astrofizycznej, czyli skali mniejszej, w której kosmos jest bardzo nierówny w zależności od kierunku. W modelu standardowym te dwa scenariusze wymagają różnych równań, aby wyjaśnić istniejące obserwacje przy użyciu ciemnej materii i ciemnej energii. Tylko nasz model wyjaśnia je tym samym równaniem, bez potrzeby dodawania tych dodatkowych niewidocznych sił” – twierdzi.
„Niezwykłe jest to, że dzięki temu nowemu podejściu możemy wyjaśnić to, co widzimy na niebie – rotację galaktyk, ich skupiska, a nawet sposób, w jaki światło załamuje się wokół masywnych obiektów, bez konieczności wyobrażania sobie, że coś się tam ukrywa. To wszystko jest po prostu wynikiem zmian stałych praw natury w miarę starzenia się Wszechświata i jego nierównomiernego rozkładu” – dodaje.
W nowym modelu astronomowie dodali nowy parametr oznaczany jako „α” który pozwala na ewolucję stałych sił występujących we Wszechświecie. W efekcie zachowuje on się on jak dodatkowy „składnik” w równaniach grawitacyjnych, który wywołuje efekty podobne do tych, które naukowcy przypisują ciemnej materii i ciemnej energii.
W skali kosmologicznej α jest traktowane przez badaczy jako stała (np. określana na podstawie danych dotyczących supernowych). Jednak lokalnie (w skali astrofizycznej), w galaktyce, ponieważ rozkład standardowej materii (czarne dziury, gwiazdy, planety, gaz itp.) zmienia się drastycznie, α zmienia się, powodując, że dodatkowy efekt grawitacyjny zależy od tego, gdzie znajduje się taka materia. Nowa teoria przewiduje więc, że w regionach, w których występuje dużo standardowej materii, dodatkowa siła grawitacji jest mniejsza, a tam, gdzie materii jest mniej, jest ona większa.
W efekcie, jak tłumaczą astronomowie, zamiast dodawać halo ciemnej materii wokół galaktyk, dodatkowa siła grawitacyjna pochodzi z α w nowym modelu. Potwierdzają to obserwowane gwiazdy poruszające się szybciej niż oczekiwano w zewnętrznych częściach galaktyk.
„Koncepcja ta może rozwiązać niektóre z największych zagadek astronomii. Od lat staramy się wyjaśnić, w jaki sposób galaktyki we wczesnym Wszechświecie powstały tak szybko i stały się tak masywne. Dzięki naszemu modelowi nie trzeba zakładać istnienia żadnych egzotycznych cząstek ani łamać zasad fizyki. Oś czasu kosmosu po prostu się wydłuża, niemal podwajając swój wiek i tworząc miejsce na wszystko, co obserwujemy” – tłumaczy Rajendra Gupta.
Zdaniem badaczy, w rzeczywistości wydłużona oś czasu powstawania gwiazd i galaktyk znacznie ułatwia wyjaśnienie, w jaki sposób tak duże i złożone struktury, jak galaktyki i czarne dziury, mogły pojawić się tak wcześnie we Wszechświecie. Teoria ta może całkowicie zmienić wyobrażenie o kosmosie. Sugeruje ona nawet, że poszukiwanie cząstek ciemnej materii, na które naukowcy poświęcili lata i miliardy dolarów, może wcale nie być konieczne. Nawet jeśli egzotyczne cząstki zostaną wykryte eksperymentalnie, musiałyby one stanowić około sześciokrotność masy materii standardowej.
.„Czasami najprostsze wyjaśnienie jest najlepsze. Być może największe tajemnice Wszechświata to tylko iluzja spowodowana ewolucją stałych sił natury” – podsumowuje Rajendra Gupta.
Oprac. EG
