Uvanlige avvik i utvidelsesgraden av universet i de første epokene av livet og i dag kan indikere eksistensen av en annen type bosoner og den "naturens femte kraft." Dette er konklusjonen nådd av kosmologer som publiserte en artikkel i det arXiv.org elektroniske biblioteket.
Tilbake i 1929 beviste den berømte astronomen Edwin Hubble at universet vårt ikke står stille, men utvider seg gradvis og observerer bevegelsen av galakser langt fra oss. På slutten av 1900-tallet oppdaget astrofysikere og observerte supernovaer av type I, at den ikke ekspanderte med konstant hastighet, men med akselerasjon.
Årsaken til dette er, ifølge forskere i dag, "mørk energi" - et mystisk stoff som får rom-tid til å strekke seg raskere og raskere.
I juni 2016 beregnet Nobelprisvinneren Adam Reiss og kolleger som oppdaget dette fenomenet den eksakte utvidelsesgraden av universet i dag ved å bruke variable Cepheid-stjerner i nærliggende galakser, avstanden som kan beregnes med ultrahøy presisjon.
Denne foredlingen ga et ekstremt uventet resultat - det viste seg at to galakser, atskilt med en avstand på omtrent 3 millioner lysår, spredte seg med en hastighet på omtrent 73 kilometer i sekundet.
Dette tallet er merkbart høyere enn dataene som er oppnådd med WMAP og Planck-kretsende teleskop viser - 69 kilometer i sekundet, og det kan ikke forklares ved å bruke våre ideer om arten av mørk energi og mekanismen for fødselen av universet.
Disse uoverensstemmelsene har fått kosmologene til å gruble over mulige forklaringer på denne merkeligheten. På den ene siden er det ganske mulig at målingene til Planck eller Riesz og hans kolleger ganske enkelt inneholder feil. På den annen side er det også tillatt at et tredje "mørkt" stoff, forskjellig fra mørk materie og energi, kunne eksistere i det tidlige universet, samt det faktum at det siste kunne være ustabilt og gradvis forfalle.
Dan Hooper, en kjent amerikansk kosmolog fra University of Chicago, og hans kolleger "beregnet" egenskapene til en mulig kandidat for rollen som "tredje" substans, og studerte forskjellige "utvidede" versjoner av fysikkens standardmodell, minimalt utenfor dens virkeområde.
Salgsfremmende video:
Fakta er at forskere lenge har mistenkt, og ikke er avhengige av flere uforklarlige anomalier i egenskapene og oppførselen til noen elementære partikler, at deres interaksjoner ikke bare utføres av fotoner og tre bærere av sterke og svake atominteraksjoner, men også av den femte typen av slike partikler, de såkalte gauge-bosonene. …
For noen år siden kunngjorde for eksempel ungarske fysikere oppdagelsen av den "naturens femte styrke" og den tilhørende ultralette boson med en masse på omtrent 20 MeV, som er omtrent 50 ganger mindre enn vekten til en proton eller nøytron.
Ved å beregne egenskapene til en partikkel med en lignende masse og egenskaper, samhandle med muoner, tau-partikler og noen typer nøytrinoer, fant Hooper og hans kolleger at disse bosonene vil påvirke oppførselen til hele universet som helhet i de første øyeblikkene av livet på en ekstremt uvanlig måte.
Basert på data om oppførselen til nøytrinoer som ble samlet inn under observasjoner av en supernovaeksplosjon i 1987 i en nærliggende galakse, har kosmologer funnet ut at forfallet til et stort antall av disse bosonene vil varme opp unnvikende "spøkelses" -partikler og forhindre dem i å skille seg fra resten av universets primære materiale.
Dette vil igjen påvirke universets utvidelsesgrad, midlertidig bremse det mens ultralette bosoner fremdeles er til stede i "suppen" av universets primære materiale og samhandler med nøytrinoer. Som beregningene av Hooper og hans kolleger viser, vil kraften til denne hemming være nøyaktig den samme som indikert av uoverensstemmelsene i målingene til Planck og Adam Riesz.
Verifisering av denne teorien, ifølge kosmologer, vil bli mulig i løpet av en nær fremtid, når CMB-S4-observatoriet på jordens sørpol, designet for å studere mikrobølge-ekkoet fra Big Bang, begynner arbeidet. Hun, som forskerne konkluderer, vil ha tilstrekkelig følsomhet for å søke etter forstyrrelser generert av forfallene til disse ultralette bosonene.
