Zinātnieki ir pārdomājuši Visuma uzbūvi

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Līdzīgi kā rozīņu mīkla, kas paceļas karstā krāsnī, galaktikas un pat veselas kopas izlido novērojamā telpā (tas ir, Visumā). To tālajā 1920. gadā pamanīja astronoms Edvīns Habls; viņa atklājums galu galā noveda zinātniekus pie moderna priekšstata par Visuma paplašināšanos.

Tiek uzskatīts, ka par šo procesu ir atbildīga noslēpumaina tumšā enerģija – hipotētiska enerģijas forma, kas vienmērīgi aizpilda telpu un veido 70 procentus no Visuma. Tomēr šaubas par tā esamību bijušas vienmēr, pat pašam Einšteinam.

Kopenhāgenas universitātes zinātnieki nesen no vienādojuma izņēma tumšo enerģiju un izmantoja datorsimulācijas, lai noskaidrotu, vai Visums var izplesties bez tās. Iegūtie rezultāti parādīja, ka Visuma izplešanās ir saistīta ar tumšo vielu, kurai ir noteikts magnētiskais spēks. Jauns atklājums varētu mainīt mūsu izpratni par Visumu.

No kā sastāv Visums?

Ikviens, kurš interesējas par Visuma uzbūvi, zina, ka tas sastāv tikai no 5% no mums pierastās matērijas. Apmēram par ceturtdaļu vairāk ir tumšā viela - noslēpumaina viela, par kuru nav daudz zināms, jo tā nav pieejama tiešai novērošanai. Atlikušās divas trešdaļas ir vēl noslēpumaināka tumšā enerģija, kas liek mūsu Visumam izplesties arvien pieaugošā ātrumā.

Ņemiet vērā, ka no 2020. gada tumšās enerģijas esamību apstiprina reliktā starojuma mērījumi - termiskais starojums, kas radās agrīnajā Visumā un vienmērīgi aizpilda telpu.

Tātad nosauktā Fizikas un matemātikas institūta astrofiziķu komanda Kavli (IPMU) atklāja, ka reliktajā starojumā ir tā sauktās telpiskās paritātes pārkāpuma pazīmes - viena no Visuma pamatīpašībām, ko standarta modelis neparedz. Pēc pētījuma autoru domām, tumšā matērija un tumšā enerģija pārkāpj paritātes principu, kas var liecināt par "jaunas fizikas" esamību.

Vēl viens "modināšanas zvans" par labu mūsdienu ideju par Visumu pārskatīšanai bija Dienvidāfrikas zinātnieku darbs 2019. gadā. Tajā pētnieki pat ierosināja, ka tumšā enerģija neeksistē, jo pati hipotēze par galaktiku izkliedi milzīgā ātrumā ir balstīta uz "viltus minējumiem un nepareiziem aprēķiniem". Kā atzīmēja žurnālā Physical Review Letters publicētā zinātniskā darba autori, lai to pierādītu, būs nepieciešams daudz vairāk novērojumu datu CMB.

Tumšā enerģija vairs nav vajadzīga

Ņemot vērā, ka runas par "jauno fiziku" nerimst, dāņu zinātnieki metās uz augšu un pilnībā izņēma no vienādojumiem tumšo enerģiju. Sava darba gaitā viņi pārbaudīja modeli, saskaņā ar kuru Visuma izplešanās patiesībā notiek tumšās matērijas formas dēļ, kurā dominē īpašs magnētiskā spēka veids.

Kā atzīmē pētījuma autori, viņi tumšajai matērijai pievienoja vēl vairākas īpašības, ar kuru palīdzību tā var tieši ietekmēt telpas paplašināšanos (nevis tumšo enerģiju). Tā kā pēdējo nevar izmērīt un lielākā daļa tā raksturlielumu nav zināmi, jaunā teorija nešķiet tālejoša. Stīnam Hansenam, vienam no pētījuma autoriem, "realitāte ir tāda, ka mēs pārāk daudz nezinām par tumšo vielu, tikai to, ka tā sastāv no lēnām un smagām daļiņām."

Iespējams, tumšajai vielai ir magnētismam līdzīga kvalitāte. Tādējādi Visumā var notikt kaut kas līdzīgs tam, kas notiek ar parastajām daļiņām, kad tās pārvietojas un rada magnētismu vai kad magnēti piesaista vai atgrūž citus magnētus. Šo nemitīgo tumšās matērijas izplešanos, iespējams, izraisa kāds magnētisks spēks,”- zinātnieka teikto citē izdevums Phys.org.

Magnētiskais spēks ir Visuma paplašināšanās noslēpuma atslēga

Darba gaitā zinātnieki izstrādāja datorsimulācijas modeli, kurā bija iekļauti tādi mainīgie kā gravitācija, Visuma izplešanās ātrums un X – nezināms spēks, kas paplašina telpu un ir tumšās enerģijas pamatā.

Pieņemot, ka tumšās vielas daļiņām ir īpašs magnētiskā spēka veids, zinātnieku izstrādātais modelis noteica, ka šim spēkam būs tieši tāda pati ietekme uz Visuma izplešanās ātrumu kā tumšajai enerģijai mūsdienās.

Ņemot vērā to, ka pētījums varētu mainīt pašreizējo izpratni par Visumu, astrofiziķi savos secinājumos bija piesardzīgi un norādīja, ka lai pārliecinoši apstiprinātu atklājumus, ir nepieciešams vairāk pierādījumu, pamatojoties uz dziļāku izpēti. Ja turpmākie pētījumi apstiprinās dāņu iegūtos datus, tad tumšajai enerģijai nāksies atvadīties, jo no tās pastāvēšanas nebūs jēgas.