Eksotisk 'Early Dark Energy' kunne være det manglende led, der forklarer universets ekspansion

Pin
Send
Share
Send

Der kan være en eksotisk form for mørk energi, der lurer i universet, og det kan forklare en stædig uoverensstemmelse i målinger af universets ekspansionshastighed.

Denne såkaldte tidlige mørke energi kunne have eksisteret i universets spædbarn og derefter flimret ud af eksistensen kort efter. Det vil igen forklare, hvorfor ekspansionsraterne er uenige.

Mørk energi er den ukendte, mystiske form for energi, der gennemsyrer rummet, der kaster universet udad i hurtigere og hurtigere hastigheder. Men i de sidste to årtier har forskere, der studerer universets accelererende ekspansion, fundet to meget forskellige hastigheder. Universernes første lys - den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling eller CMB - antyder en lavere hastighed for udvidelse af rummet end undersøgelser af supernovas og pulserende stjerner i det nærliggende univers. Med andre ord ser universet ud til at udvide sig hurtigere nu, end det ville blive forudsagt af, hvordan det så ud i den tidlige historie, kort efter Big Bang.

Denne uenighed er blevet benævnt "Hubble-spænding." Fordi CMB-satsen er i modstrid med andre estimater, og da dens beregning er afhængig af kosmologiske modeller, menes det, at der skal være noget, der mangler i modellen - såsom nye fysiske love eller ukendte stoftyper.

Et nyt papir, der blev offentliggjort 4. juni i tidsskriftet Physical Review Letters, foreslår, at tidlig mørk energi kan være det manglende stykke, der ændrede universets tidlige ekspansionshastighed. I så fald ville denne tidlige mørke energi have subtielt påvirket den måde, CMB ser ud på, og forklare, hvorfor den målte ekspansion er lavere end forventet. Fremtidige højopløsningsobservationer af CMB kunne muligvis vise, om tidlig mørk energi virkelig eksisterede i det unge univers.

"Denne tidlige, mørke energis rolle er at påvirke ekspansionshastigheden omkring 100.000 år efter Big Bang," Vivian Poulin, hovedforfatter på det nye papir og forsker ved Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, en afdeling, det franske nationale center for videnskabelig Forskning i Frankrig, fortalte Live Science. "Tilbage på det tidspunkt ville have tegnet sig for op til 10% af den samlede energitæthed i universet."

Den foreslåede tidlige mørke energi ville ikke have varet længe - sandsynligvis forfaldt efter blot et par hundrede tusind år. I det tidlige univers ville denne mørke energi have fungeret som en tidligere, midlertidig kosmologisk konstant - den ukendte faktor, der bruges til at forklare den aktuelle accelererende udvidelse af vores univers såvel som udvidelsen lige efter Big Bang. Når det først forsvandt, ville universets ekspansionshastighed imidlertid være blevet defineret igen af ​​den moderne kosmologiske konstant - nuværende mørk energi.

"Der er mange modeller på markedet, der kan producere," fortalte Poulin til Live Science. "Den, vi foreslog, er inspireret af strengteori."

Forskerne fortsætter med at undersøge konsekvenserne af tidlig mørk energi på universets dannelse, herunder i storskala strukturer af galakser. Kommende missioner, som det store synoptiske undersøgelseskikkert og Euclid-teleskopet, kan muligvis direkte teste for tegn på tidlig mørk energi på så lidt som fem år, sagde Poulin.

”Jeg synes, det er meget vigtigt at tænke på nye måder, hvorpå spændingerne kunne løses, som disse forfattere gør,” fortalte Wendy Freedman, astronom ved University of Chicago, som ikke var involveret i det nye værk, til Live Science. "I sidste ende vil dette blive løst empirisk med højere nøjagtighedsdata. Og eksperimenter og programmer, der nu er under udvikling i de næste flere år, skal være i stand til at teste disse modeller og løse dette spørgsmål beslutsomt."

Pin
Send
Share
Send