Óriási felfedezés: megtalálhatták az eddig bujkáló sötét anyagot

A sötét energia művészi megközelítése

Az Oxfordi Egyetem kutatói megfejthették a modern fizika egyik legnagyobb rejtélyét. Új cikkükben egyetlen jelenséggé egyesítik a sötét anyagot a sötét energiával. Azt állítják, hogy ez egy „negatív tömeggel" bíró fluidum.

Az univerzumról alkotott, jelenleg legszélesebb körben elismert modell, az úgynevezett Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter elmélet) semmit sem mond számunkra arról, hogy fizikailag mit jelent a sötét anyag és a sötét energia. Csak a más, általunk megfigyelhető objektumokra gyakorolt gravitációs hatásaik miatt tudunk egyáltalán a létezésükről. (Éppen azért nevezik őket sötétnek, mert közvetlenül észlelhetetlenek, nem azért mert valóban valami sötét dolgok lennének.)

Az Astronomy and Astrophysics folyóiratban publikált új modell azonban új magyarázatot kínál.

Azt gondoljuk, hogy mind a sötét anyag, mind a sötét energia egyetlen fluidummá egyesíthető, amely egyfajta 'negatív gravitációval' rendelkezik és eltaszít minden körülötte lévő más anyagot"

– mondja a cikk vezető szerzője, Jamie Farnes, az oxfordi e-Research Center munkatársa.

A sötét energia művészi megközelítése Forrás: SKA Organisation/Swinburne Astronomy

„Noha ez az anyag különös számunkra, arra utal, hogy a kozmoszunk szimmetrikus mind a pozitív, mind a negatív sajátosságok tekintetében."

A negatív anyag létezését korábban kizárták, mert azt gondolták, hogy ezen anyag sűrűsége csökken az univerzum tágulásával, ami ellentétben áll azokkal a megfigyeléseinkkel, amik arra utalnak, hogy a sötét energia nem „hígul fel" az idő múlásával.

Farnes kutatása azonban bevezet egy „kreációs tenzort", ami megengedi, hogy folytonosan keletkezzenek negatív tömegek.

Így bemutatható, hogy miközben egyre több és több negatív tömeg jön létre folyamatosan, ez a negatív tömegű fluidum nem hígul a kozmosz tágulása folyamán. Igazából a „folyadék" azonosnak tűnik a negatív energiával.

Az ESO Nagyon Nagy Távcsövén működő FORS2 műszer a maga teljes pompájában örökítette meg az NGC 3981 jelű spirálgalaxist. A felvételt az ESO Kozmikus Gyöngyszemek (Cosmic Gems) nevű megfigyelési programja keretében készítették. Ebben a programban olyankor használják a távcsöveket, amikor a körülmények nem teszik lehetővé a tudományos megfigyeléseket. E látványos felvételek elkészítésével tökéletesen kihasználják az ESO távcsöveit Forrás: ESO

Farnes elmélete először ad lehetőséget a sötétanyag-halók viselkedésének előrejelzésére. A galaxisok zöme olyan gyorsan forog, hogy emiatt szét kellene szakadniuk. Mivel ez nem történik meg, ez arra utal, hogy egy sötét anyagból álló, láthatatlan „halo" tartja össze őket.

A ma megjelent új kutatás magában foglalja a negatív tömeg tulajdonságainak egy olyan számítógépes szimulációját, amely megjósolja a sötétanyag-halók kialakulását, éppen olyanokét, amelyek létezését megerősítették a modern rádióteleszkópok használatával végzett megfigyelések.

Albert Einstein pont 100 évvel ezelőtt tett először célzást a sötét univerzumra, amikor felfedezte az egyenleteiben használt „kozmológiai állandót", amiről most már tudjuk, hogy a sötét energia szinonimája.

Einstein később élete „legnagyobb baklövésének" nevezte a kozmológiai állandót, noha a modern asztrofizikai megfigyelések azt bizonyítják, hogy valós jelenség.

A sötét energia létét Einstein kozmológiai állandója is előrevetítette Forrás: TrendinTech

Einstein 1918-ból származó jegyzeteiben írta le a kozmológiai állandót, és hozzáfűzte, hogy az elmélet módosítása szükséges oly módon, hogy az „üres tér" átveszi a gravitációs hatású negatív tömeg szerepét, ami elterjedt az egész csillagközi térben. Így tehát úgy tűnik, hogy Einstein maga is megjósolta a negatív tömeggel töltött univerzumot.

„A sötét energiát és a sötét anyagot kombináló korábbi megközelítések megpróbálták módosítani Einstein általános relativitáselméletét, ám erről kiderült, hogy ez igen nagy kihívást jelent" – mondta Farnes.

„Ez az új megközelítés két olyan régebbi gondolatot vesz – negatív tömegek és anyagkeletkezés –, amelyekről tudjuk, hogy kompatibilisek Einstein elméletével, és ezeket kombinálja össze."

Az eredmény meglehetősen tetszetős: a sötét energia és a sötét anyag egyetlen szubsztanciává egyesíthető úgy, hogy mindkét hatás egyszerűen megmagyarázható azzal, hogy a pozitív tömegű anyag a negatív tömegek tengerén szörfözik."

Az SKA rádiótávcső-rendszer terve Forrás: SKA Organisation/Swinburne Astronomy

Farnes abban bízik, hogy elméletét sikerül bebizonyítani a világ legnagyobb rádiótávcsövével, az úgynevezett Square Kilometre Array (SKA) rendszerrel, ha majd az elkészül.

Azt is hozzátette, hogy ha az elképzelése igaznak bizonyul, akkor az azt is jelenti, hogy egyszerű megoldást kínál arra, hol van a kozmosz jelenleg hiányzó 95 százaléka. Megvan, csak elfelejtettük elétenni a negatív előjelet.