S-ar putea ca energia întunecată să nu existe. Uimitor, altceva ar putea explica Universul
S-ar putea să nu existe o forță misterioasă „întunecată” care să accelereze expansiunea Universului, iar adevărul ar putea fi mult mai ciudat: regiuni din spațiul cosmic în care timpul se scurge în ritmuri mult diferite.
Trecerea timpului nu este atât de constantă pe cât o sugerează experiența noastră de zi cu zi.
Timpul se scurge mai lent în regiunile din Univers cu o gravitație mai intensă în comparație cu regiunile în care gravitația este mai slabă. Acest fapt ar putea avea unele implicații majore asupra modului în care comparăm ratele de expansiune cosmică, conform unui model dezvoltat recent numit cosmologie temporală.
Diferenţele în ceea ce privește viteza cu care scurge timpul în diferite regiuni ale Universului ar putea ajunge la miliarde de ani, ceea ce oferă mai mult timp unor regiuni pentru a se extinde comparativ cu altele. Atunci când privim obiecte îndepărtate prin aceste regiuni cosmice care deformează timpul, s-ar putea crea iluzia că expansiunea Universului se accelerează.
Două noi studii au analizat peste 1.500 de supernove pentru a investiga cât de probabil ar putea fi acest concept și au descoperit că ar putea explica mai bine observațiile astronomice decât cel mai bun model al nostru actual.
Modelul standard al cosmologiei descrie destul de bine Universul, dar se pare că nu există suficientă masă pentru a explica efectele gravitaționale pe care le observăm. În consecinţă, s-a inventat un substituent invizibil numit materie întunecată.
De asemenea, pare să existe o forță ciudată care contracarează gravitația, provocând expansiunea Universului într-un ritm accelerat. Nu știm încă ce este, așa că, în mod similar, a fost denumită energie întunecată.
Toate acestea se reunesc, împreună cu materia obișnuită, pentru a forma ceea ce numim modelul lambda de materie întunecată rece (ΛCDM).
O diagramă care arată istoria Universului conform modelului lambda de materie întunecată rece. Credit: NASA
Problema este că acest model folosește o ecuație simplificată care presupune că întregul Univers este neted și se extinde cu aceeași viteză peste tot. Cu toate acestea, Universul este departe de a fi neted din moment ce putem observa o rețea cosmică colosală cu filamente de galaxii separate de regiuni vaste de vid cosmic.
Cosmologia temporală ține cont de această „problemă”. Mai multă materie înseamnă o gravitație mai puternică, ceea ce înseamnă un timp ce se scurge mai lent. De fapt, un ceas atomic situat într-o galaxie ar putea fi cu până la o treime mai lent decât dacă s-ar afla în mijlocul unui vid cosmic.
Dacă ţinem cont de vârsta Universului, atunci s-ar putea să fi trecut miliarde de ani în regiunile cu vid cosmic în comparaţie cu regiunile având o materie densă.
O implicație uluitoare a acestui lucru este că nu mai are sens să spunem că Universul are o singură vârstă unificată de 13,8 miliarde de ani. În schimb, regiuni cosmice diferite ar avea vârste diferite şi din moment ce a trecut mult mai mult timp în regiunile cu vid cosmic, acolo a avut loc o expansiune cosmologică mai pronunţată.
Prin urmare, dacă privim un obiect din partea îndepărtată a unei regiuni de vid cosmic, atunci s-ar părea că acesta se îndepărtează de noi mult mai repede decât un alt obiect aflat în partea mai apropiată de noi a regiunii de vid cosmic. De-a lungul timpului, aceste regiuni de vid cosmic au reprezentat o proporție mai mare din Univers, creând iluzia unei expansiuni accelerate, fără a presupune existența energiei întunecate.
În 2017, astronomii de la Universitatea din Canterbury, Noua Zeelandă, au testat cosmologia temporală pe baza observațiilor și au descoperit că se potrivește ceva mai bine decât modelul ΛCDM în a explica expansiunea Universului. Erau necesare însă mai multe date.
În consecinţă, pentru noile studii, o echipă de astronomi de la Universitatea din Canterbury și de la Universitatea Germană din Heidelberg a colectat și analizat aceste date suplimentare sub forma unui catalog de 1.535 de supernove de tip Ia. Aceste explozii stelare au loc de fiecare dată cu o luminozitate previzibilă, astfel încât variaţiile luminii lor pot dezvălui distanța, viteza și direcția lor de mișcare. Ca atare, ele sunt adesea numite „lumânări standard” în astronomie.
De data aceasta, astronomii spun că au găsit „dovezi foarte puternice în favoarea cosmologiei temporale în raport cu ΛCDM”. Acest lucru sugerează o potențială nevoie de a regândi fundamentele cosmologiei.
„Energia întunecată este o identificare greșită a variațiilor în energia cinetică de expansiune, care nu este uniformă în Univers.
Cercetarea oferă dovezi convingătoare care ar putea rezolva unele dintre întrebările cheie legate de ciudăţeniile Universului nostru în expansiune. Cu date noi, cel mai mare mister al Universului ar putea fi dezlegat până la sfârșitul deceniului”, afirmă David Wiltshire, fizician la Universitatea din Canterbury.
Ambele studii au fost publicate în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Traducere după Dark Energy May Not Exist: Something Stranger Might Explain The Universe