Observationer udfordrer kosmologiske teorier

Nylige observationer har skabt et puslespil for astrofysikere:Siden Big Bang, færre galaksehobe er dannet over tid, end man egentlig havde forventet. Fysikere fra universitetet i Bonn har nu bekræftet dette fænomen. I de næste tre år, forskerne vil analysere deres data endnu mere detaljeret. Dette vil sætte dem i stand til at bekræfte, om de teorier, der anses for gyldige i dag, skal omarbejdes. Undersøgelsen er en del af en serie på 20 publikationer, der optræder i det faglige tidsskrift Astronomi og astrofysik .

For næsten 13,8 milliarder år siden, Big Bang markerede universets begyndelse. Det skabte plads og tid, men også alt det, som vores univers består af i dag. Fra da af, rummet udvidet med en frygtindgydende hastighed, og det samme gjorde den diffuse tåge, hvor sagen var næsten jævnt fordelt.

Men ikke helt:I nogle regioner, tågen var lidt tættere end i andre. Som resultat, disse områder udøvede et lidt stærkere tyngdekraftstræk og tiltrak langsomt materiale fra deres omgivelser. Over tid, stof koncentreres i stigende grad inden for disse kondensationspunkter. På samme tid, rummet mellem dem blev gradvist mere tomt. Over 13 milliarder år, dette resulterede i dannelsen af ​​en svamplignende struktur-store "huller" blottet for stof, adskilt af små områder, inden for hvilke tusinder af galakser agglomererer - galaksehobe.

Seks parametre forklarer hele universet

Standardmodellen for kosmologi beskriver denne universets historie, fra de første sekunder efter Big Bang til den aktuelle dag. Skønheden ved det:Modellen forklarer, med kun seks parametre, alt kendt i dag om universets fødsel og udvikling. Ikke desto mindre, modellen kan nu have nået sine grænser. "Nye observationsbeviser peger på, at sagen i dag er fordelt på en anden måde, end teorien forudsiger, "forklarer Dr. Florian Pacaud fra Argelander-Institut für Astronomie ved Bonn-universitetet.

Det hele startede med målingerne af Planck -satellitten, som blev lanceret af European Space Agency (ESA) for at måle den kosmiske baggrundsstråling. Denne stråling er, til en vis grad, et efterglød af Big Bang. Den formidler afgørende information om materiefordelingen i det tidlige univers; viser fordelingen, da den kun var 380, 000 år efter Big Bang.

Ifølge Planck -målingerne denne indledende fordeling var sådan, at over kosmisk tid, flere galaksehobe skulle have dannet sig, end vi observerer i dag. "Vi har målt med en røntgensatellit antallet af galaksehobe i forskellige afstande fra os selv, "forklarer Dr. Pacaud. Ideen bag målingerne:Lyset fra fjerntliggende galaksehobe har rejst i milliarder af år, før det nåede os, så vi observerer dem i dag, som de var, da universet stadig var ungt. Klynger i nærheden, på den anden side, observeres, da de dukkede op meget nyere.

"Vores målinger bekræfter, at klyngerne dannede sig for langsomt, "sagde Dr. Pacaud." Vi har estimeret, i hvilket omfang dette resultat er i modstrid med de grundlæggende forudsigelser i standardmodellen. "Selvom der er en stor uoverensstemmelse mellem målingerne og forudsigelserne, den statistiske usikkerhed i denne undersøgelse er endnu ikke stram nok til at udfordre teorien. Imidlertid, forskerne forventer at opnå væsentligt mere begrænsende resultater fra det samme projekt inden for de næste tre år. Dette afslører endelig, om standardmodellen skal revideres.

Mørk energi - en konstant?

Undersøgelsen giver også et indblik i mørk energis natur. Denne mystiske bestanddel i universet fungerer som en slags interstellar bagepulver, forårsager acceleration af kosmisk ekspansion. "Mængden" af mørk energi - den kosmologiske konstant - burde have været den samme siden Big Bang - eller sådan antager den kosmologiske standardmodel. Mange observationer synes at pege i denne retning. "Vores måling understøtter også denne tese, "forklarer Dr. Pacaud." Men her igen, vi får mere præcise resultater i den nærmeste fremtid. "