Eksotisk 'Early Dark Energy' kan være den manglende koblingen som forklarer universets utvidelse

Pin
Send
Share
Send

Det kan være en eksotisk form for mørk energi som lurer i universet, og det kan forklare en gjenstridig avvik i målinger av universets ekspansjonshastighet.

Denne såkalte tidlige mørke energien kan ha eksistert i universets spedbarn og deretter flimret ut av eksistensen like etter. Det vil på sin side forklare hvorfor utvidelsesgraden er uenige.

Mørk energi er den ukjente, mystiske formen for energi som gjennomsyrer rom, som kaster universet utover i raskere og raskere hastigheter. Men de siste to tiårene har forskere som studerer universets akselererende ekspansjon funnet to veldig forskjellige hastigheter. Universenes første lys - den kosmiske mikrobølgebakgrunnen stråling eller CMB - antyder en lavere hastighet for ekspansjon av rommet enn studier av supernovaer og pulserende stjerner i det nærliggende universet. Med andre ord, universet ser ut til å utvide seg raskere nå enn det som ville blitt forutsagt av hvordan det så ut i den tidlige historien, kort tid etter Big Bang.

Denne uenigheten er blitt kalt "Hubble-spenningen." Fordi CMB-satsen er i strid med andre estimater, og siden beregningen er avhengig av kosmologiske modeller, antas det at noe må mangle fra modellen - for eksempel nye fysiske lover eller ukjente typer materier.

En ny artikkel, publisert 4. juni i tidsskriftet Physical Review Letters, foreslår at tidlig mørk energi kan være det manglende stykket som endret universets tidlige ekspansjonsrate. I så fall ville denne tidlige mørke energien subtilt påvirket hvordan CMB ser ut og forklare hvorfor den målte utvidelsen er lavere enn forventet. Fremtidige observasjoner med høy oppløsning av CMB kan være i stand til å vise om tidlig mørk energi virkelig eksisterte i det unge universet.

"Rollen til denne tidlige mørke energien er å påvirke ekspansjonshastigheten rundt 100 000 år etter Big Bang," Vivian Poulin, hovedforfatter på den nye artikkelen og forsker ved Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, en avdeling det franske nasjonale senter for vitenskapelig Forskning i Frankrike, fortalte Live Science. "Tilbake på den tiden ville ha utgjort opptil 10% av den totale energitettheten i universet."

Den foreslåtte tidlige mørke energien ville ikke ha vart lenge - sannsynligvis råtnet bort etter bare noen hundre tusen år. I det tidlige universet ville denne mørke energien fungert som en tidligere, midlertidig kosmologisk konstant - den ukjente faktoren som brukes til å forklare den nåværende akselererende ekspansjonen av universet vårt, så vel som utvidelsen rett etter Big Bang. Når den først forsvant, ville imidlertid universets ekspansjonsrate blitt definert igjen av den moderne kosmologiske konstanten - gjeldende mørk energi.

"Det er mange modeller på markedet som kan produsere," sa Poulin til Live Science. "Den vi foreslo er inspirert av strengteori."

Forskerne vil fortsette å studere konsekvensene av tidlig mørk energi på universets dannelse, inkludert i storskala strukturer av galakser. Kommende oppdrag, som Large Synoptic Survey Telescope og Euclid-teleskopet, kan være i stand til å direkte teste for tegn på tidlig mørk energi på så lite som fem år, sa Poulin.

Wendy Freedman, astronom ved University of Chicago, som ikke var involvert i det nye verket, sa jeg er veldig viktig å tenke på nye måter spenningen kan løses på, slik disse forfatterne gjør. "Til syvende og sist vil dette bli løst empirisk med data med høyere nøyaktighet. Og eksperimenter og programmer som er under utvikling i løpet av de neste årene, skal kunne teste disse modellene og avgjøre dette spørsmålet avgjørende."

Pin
Send
Share
Send