Fizycy twierdzą, że istnieje coś, co powstrzymuje rozwój wszechświata: ScienceAlert

Oczami gigantów galaktyki wszechświata przylegają niczym piana do powierzchni wiecznego oceanu, tworząc grudki i nici wokół atramentowych pustek.

Ta lśniąca sieć zbierała się przez eony, stopniowo krzepnąc pod wpływem grawitacji tego, co miliardy lat temu było równomiernie rozproszoną mgłą gorących do białości cząstek, która właśnie wyłoniła się z pieca Wielkiego Wybuchu.

Chociaż nam, zwykłym śmiertelnikom, ten wzrost może wydawać się powolny, fizycy Nhat Minh Nguyen, Dragan Hutterer i Yue Wen z Uniwersytetu Michigan chcą go jeszcze bardziej spowolnić i przy okazji rozwiązać jeden z najbardziej irytujących problemów nauki.

Proponowana przez nich modyfikacja modelu, który lepiej opisuje nasz obecny Wszechświat, mogłaby rozwiązać poważną rozbieżność w obserwacjach rozszerzającej się talii w przestrzeni.

Możesz narzekać, że w dzisiejszych czasach nie można dostać czegoś za darmo, że dzisiaj jest więcej pustej przestrzeni niż wczoraj. Coś powoduje, że nicość rośnie, przedostaje się do szczelin między galaktykami, delikatnie rozpychając wielkoskalową strukturę wszechświata ze stale rosnącą szybkością.

Ponieważ nie wiemy, co kryje się za tym tajemniczym pchnięciem, nazywamy to ciemną energią.

„Jeśli grawitacja działa jak wzmacniacz, który sprzyja perturbacjom materii, które przekształcają się w struktury o dużej skali, wówczas ciemna energia działa jak tłumik, który tłumi te zakłócenia i spowalnia wzrost struktury”. On mówi Nguyen, główny autor badań nad wzrostem struktur na dużą skalę.

„Badając, jak składa się i rośnie struktura kosmiczna, możemy spróbować zrozumieć naturę grawitacji i ciemnej energii”.

Dokładne tempo ekspansji, znane jako stała Hubble’a (H0), nie jest wcale jasne. Zmierz sposób, w jaki niektóre rodzaje eksplodujących gwiazd oddalają się w dal, a możesz uzyskać przyspieszenie 74 kilometrów na sekundę na megaparsek. Korzystając z „echa świetlnego” przedłużonego promieniowania wciąż odbijającego się po Wielkim Wybuchu – kosmicznego mikrofalowego tła (CMB) – H0 jest bliżej z prędkością około 67 kilometrów na sekundę.

Może to nie wydawać się dużą różnicą, ale rozbieżność ta utrzymywała się po wystarczających badaniach, że nie można jej już dłużej odrzucać jako trywialnego błędu.

Nguyen, Hütterer i Winn przyjrzeli się temu na nowo Płaskie ΛCDM Kombinatoryczny model kosmologiczny jako potencjalne źródło fałszywych założeń. Gdyby kosmologia była grą w szachy, byłaby to szachownica i pionki ułożone na kafelkach ogólnej teorii względności, poruszane pchnięciem ciemnej energii i ustawiane w linii przez grawitacyjne działanie ciemnej materii.

Odtwarzając figury szachowe, które widzimy dzisiaj, możemy na pierwszy rzut oka zobaczyć, jak rozpoczęła się gra Szybka inflacja Do czasu zapadnięcia się pierwszych gwiazd, do powstania galaktyk i ich ostatecznego pojawienia się w gigantycznych, połączonych ze sobą włóknach.

Jeśli z jakiegoś powodu proces ten odbiega od tego, co przewiduje model konsensusu, utrudniając rozwój wielkoskalowej struktury Wszechświata, zniknie napięcie pomiędzy różnymi skalami przyspieszającej ekspansji Wszechświata.

Naukowcy wykorzystali kombinację pomiarów obejmujących zmarszczki w kosmicznej sieci, zjawiska soczewkowania grawitacyjnego i szczegóły kosmicznego mikrofalowego tła, aby dojść do statystycznie przekonującego wniosku, że kosmiczna sieć rośnie wolniej, niż przewiduje model kosmologiczny ΛCDM.

„Różnica w tempie wzrostu, którą prawdopodobnie wykryjemy, staje się coraz bardziej wyraźna w miarę zbliżania się do dnia dzisiejszego”. On mówi Nguyen.

„Indywidualnie i łącznie te różne badania wskazują na zahamowanie wzrostu. Albo w każdym z tych badań brakuje nam jakiegoś systematycznego błędu, albo w naszym Modelu Standardowym brakuje nam jakiejś przełomowej nowej fizyki”.

Chociaż nie ma wyraźnych kandydatów na to, co mogłoby zatrzymać rozwój kosmicznej sieci, przyszłe pomiary wielkoskalowej struktury Wszechświata mogą przynajmniej wskazać, czy pomysł ten wymaga dalszych badań.

Wszechświat potrzebował 13,7 miliardów lat, aby wyglądać tak dobrze. Na poznanie tajemnic tych pięknie wyglądających kosmicznych zmarszczek możemy poczekać jeszcze kilka lat.

Badanie to zostało opublikowane w Listy z przeglądu fizycznego.