Ciemna energia, tajemnicza siła, która napędza przyspieszenie ekspansja wszechświatanaukowcy twierdzą, że faktycznie nie istnieje. Ich badania zakwestionowały jeden z kamieni węgielnych współczesnych kosmologia.
W nowym badaniu, opublikowanym 19 grudnia 2024 r. W czasopiśmie Miesięczne zawiadomienia o królewskim społeczeństwie astronomicznymnaukowcy przeanalizowali dane z ankiety Panteon+ – najbardziej kompleksowy zestaw danych o supernowach typu IA, którego spójna jasność pozwala astronomom mierzyć odległości między wszechświatem z niesamowitą precyzją. Ich analiza sugeruje, że to, co postrzegamy jako przyspieszenie, może być iluzją spowodowaną dużą strukturą kosmosu.
Studiowanie wszechświata z supernową typu IA
Typ IA supernowewybuchowe śmierć białych Gwiazdy krasnoludneod dawna służyły jako jedno z najpotężniejszych narzędzi kosmologii. Te gwiezdne zdarzenia występują, gdy biały krasnolud akretuje wystarczającą ilość materiału od gwiazdy towarzyszącego, aby wywołać eksplozję termojądrową. Ponieważ supernowa typu 1A wytwarza stałą szczytową jasność, mierzenie ich jasności, gdy obserwowane z Ziemi może ujawnić, jak daleko są.
„Supernowe typu IA są niezwykle cenne w astronomii, ponieważ działają jako standardowe świece, z którymi możemy mierzyć rozległe odległości we wszechświecie”, współautor badania Zachary Lanebadacz z University of Canterbury w Nowej Zelandii, powiedział Live Science w e -mailu.
Łącząc tę informację o odległości z przesunięciem ku czerwieni supernowy – rozciąganie światła do czerwonych długości fali ze względu na ekspansję wszechświata – naukowcy z czasem zmapowali wzrost wszechświata. Dziesięć lat temu naukowcy zastosowali tę metodę, aby wykazać, że ekspansja wszechświata przyspieszała, odkrycie, które doprowadziło do hipotezy ciemna energia – Tajemnicza, niewidzialna siła myślała o przenikaniu przestrzeni i napędzaniu tego przyspieszenia.
Zestaw danych Pantheon+
Zestaw danych Pantheon+ jest najszerszą i precyzyjną kolekcją supernowych typu IA, jakie kiedykolwiek zmontowano. Obejmujące dziesięciolecia obserwacji zarówno teleskopów naziemnych, jak i kosmicznych, zawiera dane na temat 1500 supernowy przestrzeń–czas.
„W momencie tego badania panteon+ typu spektroskopowa supernowy typu IA typu IA była największym i najbardziej nieskazitelnym zbiorem supernowy typu czysto typu IA” – powiedział Lane.
Precyzja i rozmiar zestawu danych sprawiają, że jest to kopa złota do testowania Modele kosmologiczne. Szczegółowe zapisy jasności i przesunięcia ku czerwieni stanowią niezrównany wgląd w ewolucję wszechświata, zapewniając krytyczne testy dla alternatywnych teorii dla standardowego modelu kosmologicznego.
Rzucająca wyzwanie ciemnej energii
Podczas gdy idea ciemnej energii wyjaśnia wiele obserwowanych przyspieszenia we wszechświecie, zawsze niosła atmosferę tajemnic. Ciemna energia nigdy nie została bezpośrednio wykryta, ani jej pochodzenie nie zostało teoretycznie wyjaśnione, co skłoniło niektórych naukowców do zbadania innych wyjaśnień.
Nowe badanie ma na celu kluczowe założenie standardowego modelu: że wszechświat jest jednorodny i izotropowy na dużych skalach, co oznacza, że wygląda tak samo we wszystkich kierunkach i z każdego punktu obserwacyjnego.
To założenie leży u podstaw ciemnej energii, aby wyjaśnić ekspansję wszechświata. Jednak Lane i jego koledzy przetestowali alternatywny pomysł o nazwie Model TimeCape, który sugeruje, że pozorne przyspieszenie może być produktem ubocznym kosmicznych struktur, takich jak pustka-rozległe, prawie puste obszary przestrzeni między klastrami galaktyki.
„Standardowy model kosmologii opiera się na założeniu, że wszechświat jest jednolity i pozbawiony cech w dużych skalach, a struktury kosmiczne nie wpływają znacząco na ewolucję wszechświata” – powiedział Lane. „Kapyt czasowy porzuca te założenia i stwierdza, że pozorne przyspieszenie wszechświata jest wynikiem informacji zwrotnej między strukturami kosmicznymi”.
Ze względu na ich rzadką materię i grawitację pusteczki rozszerzają się szybciej niż gęstsze części wszechświata, takie jak klastry galaktyki. Zgodnie z modelem czasowym dominacja tych pustek w kosmicznym krajobrazie może wyjaśnić obserwowane przyspieszenie bez potrzeby ciemnej energii.
Dowody na rzecz pejzażu czasowego
Zespół przeanalizował zestaw danych Pantheon+ i stwierdził, że ich wyniki są niezwykle dobrze zgodne z modelem pejzażu czasowego – aw niektórych przypadkach nawet przewyższały standardowy model kosmologiczny.
„Rozważając każdą supernową, w tym bardzo blisko nas w Droga Mlecznana które mogą mieć wpływ lokalne struktury, znajdujemy bardzo silne preferencje na korzyść modelu systemu czasowego ” – powiedział Lane. Kiedy supernowe we pobliskim wszechświecie zostały wykluczone, aby uwzględnić lokalne różnice, dowody pozostały popierające, odzwierciedlając wyniki z wyników echem z ustaleń echem z wyników echem z wyników odzwierciedlenia z ustaleń z echem od wyników odzwierciedlenia wyników z echem. Badanie ciemnej energii (Z).
Wyniki te stanowią bezpośrednie wyzwanie dla konieczności ciemnej energii. „Konsekwentne znalezienie umiarkowanych lub silniejszych dowodów na model kosmologiczny bez ciemnej energii przy użyciu jednej z najbardziej znaczących historycznie metod obserwacyjnych jest ekscytującą perspektywą, którą należy zbadać na przyszłość kosmologii” – powiedział Lane.
Droga przed nami
Podczas gdy odkrycia są przekonujące, Lane podkreślił, że potrzebne są dalsze badania w celu utrwalenia sprawy dla czasów czasowych. „Podczas gdy inne czynniki należy uznać za to, że są bardziej ustalone w społeczności kosmologii, okazuje się obiecującym wstępnym testem” – powiedział.
W przyszłości zespół planuje połączyć zestaw danych Pantheon+ z danymi z Dark Energy Survey i Oscylacje akustyczne baryon – wzorce w dystrybucji galaktyk, które można wykorzystać jako kolejny kosmiczny władca. Astronomowie prowadzą również symulacje rozszerzania się pustek w ramach ogólna względność oraz badanie, w jaki sposób te efekty dotyczą tworzenia się galaktyki i ewolucji.
„Nasza grupa badawcza bada kilka rozszerzeń naszej obecnej pracy, mając na celu zakwestionowanie podstawowych aspektów kosmologii” – powiedział Lane. „Silne konkurencyjne ramy nadal zwiększą przyszłość kosmologii i nasze obecne zrozumienie wyzwań stojących przed dziedziną”.
