Forskare har omprövat universums struktur

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Som russindeg som jäser i en varm ugn, flyger galaxer och till och med hela kluster isär i observerbar rymd (det vill säga universum). Detta märktes redan 1920 av en astronom vid namn Edwin Hubble; hans upptäckt ledde så småningom forskare till en modern bild av universums expansion.

Man tror att mystisk mörk energi är ansvarig för denna process - en hypotetisk form av energi som jämnt fyller rymden och utgör 70 procent av universum. Men tvivel om dess existens har alltid funnits, även hos Einstein själv.

Forskare vid Köpenhamns universitet tog nyligen bort mörk energi från ekvationen och använde datorsimuleringar för att se om universum kunde expandera utan den. De erhållna resultaten visade att universums expansion är förknippad med mörk materia, som har en viss magnetisk kraft. En ny upptäckt kan förändra vår förståelse av universum.

Vad är universum gjort av?

Alla som är intresserade av universums struktur vet att det bara består av 5% av den materia vi är vana vid. Ungefär en fjärdedel mer är mörk materia - ett mystiskt ämne som inte mycket är känt om, eftersom det är otillgängligt för direkt observation. De återstående två tredjedelarna är ännu mer mystisk mörk energi som får vårt universum att expandera i en ständigt ökande takt.

Observera att från och med 2020 bekräftas förekomsten av mörk energi genom mätningar av relikstrålning - termisk strålning som uppstod i det tidiga universum och fyller rymden enhetligt.

Så, ett team av astrofysiker från Physics and Mathematics Institute uppkallat efter Kavli (IPMU) fann att det i reliktstrålningen finns tecken på kränkning av den så kallade rumsliga pariteten - en av universums grundläggande egenskaper, som standardmodellen inte förutsäger. Enligt författarna till studien bryter mörk materia och mörk energi mot paritetsprincipen, vilket kan indikera existensen av en "ny fysik".

Ett annat "uppvaknande" till förmån för en översyn av moderna idéer om universum var sydafrikanska forskares arbete 2019. I den föreslog forskarna till och med att mörk energi inte existerar, eftersom själva hypotesen om galaxer som sprider sig i en rasande hastighet är baserad på "falska gissningar och felaktiga beräkningar". Som noterats av författarna till det vetenskapliga arbetet som publicerats i tidskriften Physical Review Letters, för att bevisa detta, kommer det att behövas mycket mer observationsdata för CMB.

Mörk energi behövs inte längre

Med tanke på att snacket om en "ny fysik" inte avtar, rusade danska forskare till toppen och tog bort mörk energi från ekvationerna helt och hållet. Under sitt arbete testade de en modell enligt vilken universums expansion faktiskt beror på en form av mörk materia, som domineras av en speciell typ av magnetisk kraft.

Som författarna till studien noterar tillförde de mörk materia flera egenskaper till, med vars hjälp den kan ha en direkt effekt på utvidgningen av rymden (istället för mörk energi). Eftersom det senare inte kan mätas, och de flesta av dess egenskaper är okända, verkar den nya teorin inte långsökt. För Steen Hansen, en av studiens författare, "är verkligheten att vi inte vet för mycket om mörk materia, bara att den består av långsamma och tunga partiklar."

"Mörk materia kanske har en egenskap som liknar magnetism. Alltså kan något liknande det som händer med vanliga partiklar hända i universum när de rör sig och skapar magnetism, eller när magneter attraherar eller stöter bort andra magneter. Denna ständiga expansion av mörk materia orsakas troligen av någon form av magnetisk kraft", säger den citerade utgåvan Phys.org för vetenskapsmannen.

Magnetisk kraft är nyckeln till mysteriet med universums expansion

Under arbetets gång utvecklade forskare en datorsimuleringsmodell som inkluderade variabler som gravitation, universums expansionshastighet och X - en okänd kraft som expanderar rymden och är grunden för mörk energi.

Om man antar att partiklar av mörk materia har en speciell typ av magnetisk kraft, fastställde modellen som utvecklats av forskare att denna kraft skulle ha exakt samma effekt på universums expansionshastighet som mörk energi gör idag.

Med tanke på att studien kan förändra den nuvarande förståelsen av universum var astrofysiker försiktiga i sina slutsatser och påpekade att mer bevis, baserat på djupare forskning, behövs för att slutgiltigt bekräfta resultaten. Om ytterligare forskning bekräftar de uppgifter som danskarna har erhållit, måste mörk energi säga adjö, eftersom det inte kommer att finnas någon mening i dess existens.