Kosmologer og fysikere fra Institutt for teoretisk fysikk ved det russiske vitenskapsakademiet har antydet at avvikene i utvidelsesgraden av universet, beregnet fra supernovaeksplosjoner og "ekko" fra Big Bang, kan forklares med det faktum at mørk energi er ustabil og gradvis blir til mørk materie, ifølge en artikkel publisert i tidsskriftet MNRAS.
“Hvis Einstein har 100% rett, er mørk energi uendret og evig. Men hva hvis han bare sier, 99,99%? Det er så mye mørk energi i naturen at hvis til og med en liten brøkdel av den i løpet av de 14 milliarder årene som har gått siden Big Bang, gikk i oppløsning i kjente elementære partikler, inkludert fotoner, ville det være en ny, ny energikilde som er nyttig for menneskeheten. - sier Alexei Starobinsky fra ITF RAS, hvis ord er sitert av pressetjenesten til instituttet.
Dark Deeds of the Universe
Tilbake i 1929 beviste den berømte astronomen Edwin Hubble at universet vårt ikke står stille, men utvider seg gradvis og observerer bevegelsen til 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, som forskere i dag tror, er "mørk energi" - et mystisk stoff som fungerer på materie som en slags "antigravitet".
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. Et slikt tall er merkbart høyere enn dataene som er oppnådd med WMAP og Planck orbital teleskoper 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 avvikene fikk forskere, inkludert akademiker Starobinsky, til å tenke på to mulige måter å forklare denne avviket på. På den ene siden er det ganske mulig at målingene til Planck eller Riesz og hans kolleger er feilaktige eller ufullstendige. På den annen side er det ganske tillatt at egenskapene til mørk materie eller mørk energi har merkbart endret seg i løpet av universets levetid, noe som kan endre hastigheten på utvidelsen.
Salgsfremmende video:
Den enkleste og mest logiske varianten av slike endringer, som antydet av Starobinsky og hans kolleger, er den ustabile naturen til mørk energi eller mørk materie. Lignende ideer, som akademikeren bemerker, hadde allerede blitt presentert av sovjetiske forskere på midten av 1930-tallet, men de antok da at "mørke" stoffer skulle forfalle til synlige former for materie.
Slutten på den kosmologiske evigheten
Nå tror russiske kosmologer at forfallet av partiklene deres fører til dannelse av nye "mørke" komponenter av universet. I dette tilfellet påvirkes ikke forfallet av ytre forhold, inkludert den nåværende ekspansjonshastigheten til universet, dets alder og andre egenskaper, men bare de indre egenskapene til mørk materie og energi, som et resultat av hvor utvidelseshastigheten for universet og dets andre egenskaper, avhengig av forholdet mellom deres andeler i universet vil jevnt endres.
Slike forfall, som fysikeren forklarer, kan gå på tre måter - som et resultat av en prosess som tilsvarer ødeleggelsen av kjernene til "vanlige" ustabile elementer, direkte transformasjon av mørk energi til mørk materie, og konvertering av mørk energi til "mørk stråling" - en strøm av lyspartikler og særegen " mørke "fotoner som ikke samhandler med synlig materiale.
Analysen viste at den andre modellen bedre enn de andre tillater å forklare både de eksisterende kosmologiske parametrene til det observerte universet og dets utvikling i fortiden. Det følger av det at halveringstiden til mørk energi gjennom denne kanalen er ikke mindre enn 17 ganger universets alder. Med andre ord, hvis forfall av mørk energi til mørk materie forekommer, så går det veldig sakte, fortsetter Starobinsky.
Et slikt scenario, som forskeren bemerker, beskriver godt avvikene i utvidelsesgraden til universet som ble oppdaget av Riess og teamet hans, og lignende data innhentet i rammen av BOSS-prosjektet som hadde som mål å søke etter spor etter Big Bang i distribusjonen av galakser over hele universet.
Hvis disse dataene blir bekreftet i løpet av en nær fremtid, kan de betraktes som en bekreftelse av modellen til Starobinsky og kolleger, og det første beviset på at mørk materie ikke er konstant og stabil, slik det er postulert av den standard kosmologiske modellen.
