Een “klontloos” universum kan wijzen op de aanwezigheid van mysterieuze krachten Astronomie

Een van de meest nauwkeurige onderzoeken van de structuur van het universum heeft gesuggereerd dat het “minder klonterig” is dan verwacht, in bevindingen die kunnen wijzen op mysterieuze krachten die aan het werk zijn.

Notities geschreven door Onderzoek naar donkere energie en de Zuidpool telescoop De verdeling van materie in kaart brengen met als doel de concurrerende krachten te begrijpen die de evolutie van het universum hebben gevormd en het uiteindelijke lot ervan hebben bepaald. De buitengewoon gedetailleerde analyse draagt ​​bij aan een hoeveelheid bewijsmateriaal dat suggereert dat er mogelijk een cruciaal onderdeel ontbreekt in het zogenaamde standaardmodel van de natuurkunde.

“Het lijkt erop dat het er een paar minder zijn [clumpiness] Eric Baxter, een astrofysicus aan de Universiteit van Hawaï en co-auteur van de studie, zei:

De resultaten hebben een statistische drempel niet overschreden die wetenschappers sterk genoeg achten om een ​​ontdekking te claimen, maar ze volgen vergelijkbare bevindingen uit eerdere onderzoeken die suggereren dat er een kloof zou kunnen ontstaan ​​tussen theoretische voorspellingen en wat er werkelijk aan de hand is in het universum.

“Als het resultaat standhoudt, is het heel opwindend”, zegt Dr. Chihuai Chang, een astrofysicus aan de Universiteit van Chicago en hoofdauteur. “Het hele punt van de natuurkunde is om modellen te testen en te breken. Het beste scenario is dat het ons helpt meer te begrijpen over de aard van donkere materie en donkere energie.”

Sinds de oerknal 13 miljard jaar geleden is het universum aan het uitdijen, maar materie is ook aan het afkoelen en samenvloeien terwijl de zwaartekracht dichtere gebieden samentrekt, waardoor een kosmisch web van clusters en filamenten van sterrenstelsels ontstaat. Terwijl wetenschappers probeerden dit kosmische getouwtrek te begrijpen, ontstond er een vreemd beeld waarin slechts ongeveer 5% van de inhoud van het universum wordt verklaard door gewone materie. Ongeveer 25% is zogenaamde donkere materie, dat is onzichtbare massa die bijdraagt ​​aan de zwaartekracht, maar verder onzichtbaar is. De resterende 70% is donkere energie – een mysterieus fenomeen dat zou verklaren waarom de uitdijing van het universum door de zwaartekracht eerder versnelt dan vertraagt.

Het nieuwste werk maakt gebruik van gegevens van de Dark Energy Survey, die de lucht gedurende zes jaar vanaf een bergtop in Chili heeft onderzocht, en de Antarctic Telescope, die vanaf de eerste momenten van het universum op zoek is naar vage sporen van straling die door de lucht reizen. Hoe dan ook, de analyse maakt gebruik van een fenomeen dat zwaartekrachtlensing wordt genoemd, waarbij licht licht buigt wanneer het massieve objecten passeert, zoals sterrenstelsels en donkere materie, waardoor wetenschappers de verdeling van materie in het universum kunnen afleiden.

Afzonderlijk kunnen wetenschappers de structuur van het zeer vroege universum afleiden uit de hitte die overblijft na de oerknal en computermodellen gebruiken om “snel vooruit te spoelen” en te zien of de modellen overeenkomen met de waarnemingen.

Analyse geeft aan dat het materiaal niet zo “klonterig” is als men zou verwachten. Volgens professor Carlos Frink, een kosmoloog aan Durham University die niet betrokken was bij het onderzoek, zijn er drie mogelijke verklaringen. Ten eerste kan het een gevolg zijn van ruis in de gegevens of een systematische fout in de telescoop. Het is ook mogelijk dat in plaats van een ingrijpende herschrijving van de kosmologische theorie, een slecht begrepen astronomisch fenomeen de resultaten zou kunnen verklaren. “Superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels kunnen bijvoorbeeld enorme stralingsstralen produceren die in principe materie zouden kunnen rondduwen en een beetje gladstrijken”, zei hij.

Een derde, meer opwindende optie, is dat de discrepantie wordt verklaard door geheel nieuwe fysica, zoals het bestaan ​​van nieuwe soorten neutrino’s, het vreemde gedrag van donkere energie of onconventionele vormen van donkere materie. “Van de drie mogelijkheden hoop ik dat het de laatste is, ik ben bang dat het de tweede is, maar ik vermoed dat het de eerste is”, zei Frink.

Resultaten Gepubliceerd in Physical Review D.