Hubble-mosaikk av massiv galakse-klynge MACS J0717.5 + 3745, antatt å være forbundet med et filament av mørk materie. Kreditt: NASA, ESA, Harald Ebeling (University of Hawaii at Manoa) & Jean-Paul Kneib (LAM)
Selv om team av forskere over hele verden akkurat nå er varme på sporet av mørk materie - utgjør de "andre tingene" som universet er laget av og utgjør nesten 80% av massen som vi ikke direkte kan observere ( ennå) - og prøver å kvantifisere nøyaktig hvordan såkalt “mørk energi” driver sin stadig akselererende ekspansjon, kanskje ett svar på disse pågående mysteriene er kanskje de ikke eksisterer i det hele tatt.
Dette er nøyaktig hva en astronom antyder i en fersk artikkel, sendt inn 3. desember til Astrofysiske journalbokstaver.
I et papir med tittelen “Et ekspanderende univers uten mørk materie og mørk energi” (arXiv: 1212.1110) foreslår Pierre Magain, professor ved Belgias Institut d'Astrophysique et de Géophysique, at utvidelsen av universet kunne forklares uten behov for gåtefullt materiale og energi som hittil ennå ikke måles direkte.
I tillegg legger Magains forslag universet til en høyere alder enn det som for øyeblikket er akseptert. Med en modell som viser en langsommere ekspansjonsgrad i løpet av det tidlige universet enn i dag, estimerer Magains beregninger alderen til å være nærmere 15,4 - 16,5 milliarder år gammel, og legger et par milliarder flere lys til den kosmiske bursdagskaken.
Fordelen med et litt eldre univers, oppgir Magain, er at det ikke er så uvanlig nær den tilsynelatende alderen til de fjerneste galakser som nylig er funnet - for eksempel MACS0647-JD, som er 13,3 milliarder lysår unna og dermed (basert på nåværende estimater, se grafikk til høyre) må ha dannet seg da universet bare var 420 millioner år gammelt.
Les mer: Nå enda lenger: Ancient Galaxy er den siste kandidaten til fjerneste
Ved å bruke akseptert fysikk om hvordan tiden oppfører seg basert på Einsteins teori om generell relativitet - nemlig hvordan tidens gang er relativt til betrakterens posisjon og hastighet (samt intensiteten til tyngdefeltet betrakteren er innenfor) - Magains modell gjør det mulig for en observatør som er lokalisert i universet potensielt å oppleve en annen hastighet enn en hypotetisk seer lokalisert utenfor universet. Ikke for å være så metafysisk som å anta at der er eksterne observatører av universet vårt, men bare for å si at et eksternt punkt ville være et fast punkt mot som man kan utjevne en varierende tid i universet, kaller Magain dette universell relativitet.
En seer som opplever universell relativitet, hevder Magain, måler alltid krumningen til universet til å være lik null. Dette er det som for øyeblikket er observert, et "flatnessproblem" som Magain insinuerer er merkelig tilfeldig.
Ved å tilskrive et ekspanderende univers til mørk energi og de høye hastighetene på stjerner langs galaksenes kanter (så vel som bevegelsene til selve galaksehlynene) til mørk materie, introduserer vi kanskje ad hoc-elementer til universet, sier Magain. I stedet foreslår han sin "mer økonomiske" modell - som bruker universell relativitet - forklarer disse tilsynelatende akselererende, stadig utvidende atferden ... og gir en større tidsmargin mellom Big Bang og dannelsen av de første galaktiske strukturer.
Les mer: Første bilder i en ny jakt på mørk energi
Det er ganske mye matematikk involvert, og siden jeg aldri hevdet å forstå fysikklikninger, kan du sjekke originaldokumentet her.
Selv om det er spennende, er det viktig at mørk energi og mørk materie fremdeles har klart å unnvære vitenskap, som eksisterer rett utenfor grensene for det som kan observeres (selv om gravitasjonslinsevirkningene av det som antas å være mørkstofffilamenter er blitt observert av Hubble) og Magains papir legger bare en annen idé på bordet - en som, selv om han erkjenner behov for ytterligere testing og er avhengig av helt spesifikke entallparametere, ikke er avhengig av usynlige, ikke observerbare og mystisk mørke “ting”. Om det hører hjemme på bordet eller ikke, vil andre astrofysikere bestemme.
Prof. Magains forskning ble støttet av ESA og det belgiske kontor for vitenskapspolitikk.
Til høyre: Kunstnerens inntrykk av mørk materie (h / t til Steve Nerlich)
Merk: dette er "bare" et innsendt papir og er ikke valgt for publisering ennå. Eventuelle foreslåtte hypoteser er forfatterens og er ikke godkjent av dette nettstedet. (Personlig liker jeg mørk materie. Det er fascinerende ting ... selv om vi kan ikke se det. Vil du ha en astrofysikerens synspunkt på eksistensen av mørk materie? Ta en titt på Ethan Siegel's bloggsvar.)
