Habla dziļā lauka skats. Attēla kredīts: Habls. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Prinstonas universitātes kosmologi paziņoja par jaunu metodi, lai saprastu, kāpēc visuma paplašināšanās paātrinās. Piedāvātais paņēmiens spēs noteikt, vai kosmiskais paātrinājums ir saistīts ar vēl nezināmu Tumšās enerģijas veidu Visumā, vai arī tas ir paraksts par Einšteina vispārējās relativitātes teorijas sabrukumu ļoti lielos Visuma mērogos. Rezultātu šodien iepazīstina Kanādas Astronomijas biedrības sanāksmē Monreālā, QC, galvenais pētnieks Dr Mustafa Ishak-Boushaki, Ņūdžersijas Prinstonas universitātes zinātniskais līdzstrādnieks.
“Visuma paātrināšanās paplašināšanās ir viena no intriģējošākajām un izaicinošākajām astrofizikas problēmām. Turklāt tas ir saistīts ar problēmām daudzās citās fizikas jomās. Mūsu pētniecības darbs ir vērsts uz dažādu iespējamo šīs paātrināšanas cēloņu ierobežošanu. ” saka Dr Ishak-Boushaki.
Pēdējo 8 gadu laikā vairāki neatkarīgi astronomiski novērojumi ir parādījuši, ka Visuma paplašināšanās ir nonākusi paātrinājuma fāzē. Šī paātrinājuma atklāšana bija pārsteigums astrofiziķiem, kuri gaidīja, ka varētu izmērīt ekspansijas palēnināšanos, ko izraisa parastās vielas gravitācijas pievilcība Visumā.
Lai izskaidrotu kosmisko paātrinājumu, teorētiskie kosmologi iepazīstināja ar jēdzienu par jaunu enerģijas komponentu, kas veidotu divas trešdaļas no visa Visuma enerģijas blīvuma un būtu gravitācijas ziņā atgrūdošs, nevis pievilcīgs. Šis komponents tiek saukts par Dark Energy.
Vai Dark Energy ir reāla? “Mēs nezinām,” komentē profesors Deivids Spergels no Prinstonas. “Tas varētu būt pilnīgi jauns enerģijas veids vai Einšteina vispārējās relativitātes teorijas neveiksmes novērošanas paraksts. Katrā ziņā tā pastāvēšana dziļi ietekmēs mūsu izpratni par telpu un laiku. Mūsu mērķis ir spēt atšķirt divus gadījumus. ”
Vienkāršākais tumšās enerģijas gadījums ir kosmoloģiskā konstante, kuru Einšteins ieviesa pirms 80 gadiem, lai saskaņotu savu Vispārējās relativitātes teoriju ar aizspriedumiem, ka Visums ir statisks. Viņam nācās atsaukt kosmoloģisko konstanti dažus gadus vēlāk, kad tika atklāts Visuma izplešanās. Kosmiskā paātrinājuma atklāšana ir atdzīvinājusi debates par kosmoloģisko konstanti jaunā kontekstā.
Vēl viena principiāli atšķirīga iespēja ir tāda, ka kosmiskais paātrinājums ir jaunas gravitācijas teorijas paraksts, kas nonāk ļoti lielos Visuma mērogos, nevis Tumšās enerģijas produktā. Daži no nesen ierosinātajiem modificētajiem gravitācijas modeļiem ir iedvesmoti no Superstring teorijas un papildu dimensijas fizikas.
Vai mēs varētu atšķirt šīs divas iespējas? Piedāvātā procedūra parāda, ka atbilde ir "jā". Vispārējā ideja ir šāda. Ja paātrinājums ir saistīts ar tumšo enerģiju, tad Visuma izplešanās vēsturei vajadzētu būt saskaņotai ar galaktiku kopu augšanas ātrumu. Atkāpes no šīs konsekvences būtu vispārējās relativitātes sadalījuma paraugs ļoti lielos Visuma mērogos. Piedāvātā procedūra īsteno šo ideju, salīdzinot ierobežojumus, kas iegūti no Tumšās enerģijas no dažādām kosmoloģiskām zondēm, un ļauj skaidri noteikt jebkādas neatbilstības.
Kā piemērs šajā pētījumā tika apskatīts Visums, kuru aprakstīja 5 dimensiju modificēta gravitācijas teorija, un tika parādīts, ka procedūra var identificēt šīs teorijas parakstu. Svarīgi, ka tika parādīts, ka nākamie astronomiskie eksperimenti var atšķirt modificētās gravitācijas teorijas no tumšās enerģijas modeļiem.
Piedāvāto rezultātu izpētes darbu vadīja doktors Mustapha Ishak-Boushaki sadarbībā ar profesoru Deividu Spergelu - gan no Prinstonas universitātes Astrofizisko zinātņu departamenta, gan ar Prinstonas universitātes Fizikas nodaļas absolventu Amolu Upadhye.
Oriģinālais avots: Prinstonas ziņu izlaidums
