Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Universets accelererede ekspansion kan være ved at blive langsommere

DESI har lavet det største 3D-kort over vores univers til dato. Jorden er i centrum af dette tynde udsnit af det fulde kort. I det forstørrede afsnit er det let at se den underliggende struktur af stof i vores univers. Kredit:Claire Lamman/DESI samarbejde; tilpasset farvekort-pakke af cmastro

Universet udvider sig stadig med en accelererende hastighed, men det kan være blevet bremset for nylig sammenlignet med et par milliarder år siden, tidlige resultater fra den mest præcise måling af dets udvikling, der hidtil blev foreslået torsdag.

Selvom de foreløbige resultater langt fra er bekræftet, vil det, hvis de holder stand, yderligere uddybe mysteriet om mørk energi – og sandsynligvis betyde, at der mangler noget vigtigt i vores forståelse af kosmos.

Disse signaler om vores univers' skiftende hastigheder blev opdaget af Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), som er placeret oven på et teleskop ved Kitt Peak National Observatory i den amerikanske stat Arizona.

Hver af instrumentets 5.000 fiberoptiske robotter kan observere en galakse i 20 minutter, hvilket gør det muligt for astronomer at kortlægge, hvad de har kaldt universets største 3D-kort nogensinde.

"Vi målte positionen af ​​galakserne i rummet, men også i tiden, for jo længere væk de er, jo mere går vi tilbage i tiden til et yngre og yngre univers," Arnaud de Mattia, en medleder af DESI-datafortolkningen team, fortalte AFP.

Denne animation viser, hvordan baryon akustiske svingninger fungerer som en kosmisk lineal til måling af universets udvidelse. Kredit:Claire Lamman/DESI-samarbejde og Jenny Nuss/Berkeley Lab

Bare et år efter sin femårige undersøgelse har DESI allerede udarbejdet et kort, der omfatter seks millioner galakser og kvasarer ved hjælp af lys, der strækker sig op til 11 milliarder år ind i universets fortid.

Resultaterne blev offentliggjort på konferencer i USA og Schweiz torsdag, forud for en række videnskabelige artikler, der blev offentliggjort i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

DESI er på en mission for at kaste lys over den mørke energis natur – et teoretisk fænomen, der menes at udgøre omkring 70 procent af universet.

Yderligere 25 procent af universet består af det lige så mystiske mørke stof, der efterlader kun fem procent af normalt stof – såsom alt, hvad du kan se.

En inkonstant konstant?

I mere end et århundrede har videnskabsmænd vidst, at universet begyndte at udvide sig efter Big Bang for 13,8 milliarder år siden.

Men i slutningen af ​​1990'erne blev astronomer chokerede over at opdage, at den har ekspanderet med en stadigt stigende hastighed.

Dette var en overraskelse, fordi tyngdekraften fra stof – både normal og mørk – mentes at have bremset universets fart.

Men åbenbart var der noget, der fik universet til at udvide sig med stadig hurtigere hastigheder, og navnet "mørk energi" blev givet til denne kraft.

For nylig blev det opdaget, at universets acceleration steg betydeligt omkring seks milliarder år efter Big Bang.

I push-and-pull mellem stof og mørk energi ser sidstnævnte bestemt ud til at have overhånden ifølge den førende model af universet kaldet Lambda CDM.

Under denne model kaldes universets tiltagende udvidelse den "kosmologiske konstant", som er tæt forbundet med mørk energi.

DESI-direktør Michael Levi sagde, at instrumentets tidlige resultater indtil videre viste "grundlæggende overensstemmelse med vores bedste model af universet".

"Men vi ser også nogle potentielt interessante forskelle, som kunne indikere, at mørk energi udvikler sig med tiden," sagde Levi i en erklæring.

Med andre ord, dataene "synes at vise, at den kosmologiske konstant Lambda ikke virkelig er en konstant," fordi mørk energi ville vise "dynamisk" og ændre adfærd, sagde De Mattia.

Sænke farten i alderdommen

Dette kunne tyde på, at – efter at have skiftet til høj gear seks milliarder år efter Big Bang – den hastighed, hvormed universet har udvidet sig, er blevet "langsommere i nyere tid," sagde DESI-forsker Christophe Yeche.

Hvorvidt mørk energi faktisk ændrer sig over tid, skulle verificeres af flere data fra DESI og andre instrumenter, såsom rumteleskopet Euclid.

Men hvis det blev bekræftet, vil vores forståelse af universet sandsynligvis skulle ændres for at imødekomme denne mærkelige adfærd.

For eksempel kunne den kosmologiske konstant erstattes af en slags felt forbundet med en endnu ukendt partikel.

Det kunne endda nødvendiggøre en opdatering af ligningerne i Einsteins relativitetsteori "så de opfører sig lidt anderledes på skalaen af ​​store strukturer," sagde De Mattia.

Men vi er der ikke endnu.

Videnskabshistorien er fuld af eksempler, hvor "afvigelser af denne type er blevet observeret og derefter løst over tid," understregede De Mattia.

Når alt kommer til alt, har Einsteins relativitetsteori modstået mere end et århundredes videnskabelige stik og tilskyndelse og står stadig stærkere end nogensinde.

© 2024 AFP




Varme artikler