Новостная лента

Объяснить ускорение Вселенной без темной энергии

04.04.2016

 

Загадочная темная энергия, которая, по мнению ученых, составляет 68% Вселенной, может вообще оказаться фикцией. По крайней мере такого мнения члены американо-венгерской команды астрофизиков. Стандартная модель, по их словам, не учитывает структуру Вселенной, что меняется. Однако если эту проблему решить, необходимость в темной энергии может вообще исчезнуть. Теоретическую модель, что обосновывает расширение Вселенной без темной энергии, ученые опубликовали в статье в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Структура Вселенной напоминает пену. Галактики — это стенки пузырьков, внутри которых пустота.

 

Наша Вселенная возникла в результате Большого взрыва 13,8 млрд. лет и с тех пор от расширяется. Основное доказательство его расширение – закон Хаббла, который основывается на наблюдениях за галактиками и заключается в том, что скорость, с которой они удаляются галактики прямо пропорциональна расстоянию до них.

 

Скорость разбегания галактик астрономы определяют с эффектом «красного смещения», согласно которым свет от галактик смещается в сторону красной (длинноволновой) части спектра пропорционально расстоянию до нее. Наблюдения за движением галактик, начиная с 1920-х гг., привело ученых к выводу, что Вселенная возникла из бесконечно малой точки и расширяется в течение всего времени своего существования.

 

Во второй половине ХХ века, изучая движение звезд внутри галактик, астрономы обосновали существование так называемой «темной материи». По современным представлениям, она составляет 27% Вселенной, тогда как «обычная» – видимая материя лишь 5%.

 

А уже в 1990-х, наблюдая за взрывами «белых карликов» в бинарных системах сверхновых Типа Іа, ученые сделали вывод, что есть и третий компонент Вселенной – темная энергия, – что составляет в нем аж 68%. Именно она является «двигателем» его расширение.

 

Теперь физики во главе с Ґабором Рачем из Будапештского университета им. Лоранда Этвеша поставили под сомнение существование этого компонента и выступили с альтернативным объяснением расширения. Ученые утверждают, что космологические модели эволюции Вселенной основываются на наближеннях к Ейнштейнових уравнений и не учитывают его структуру и распределение плотности материи.

 

«Уравнения общей теории относительности А. Эйнштейна, которые описывают расширение Вселенной, с математической точки зрения такие сложные, что на протяжении столетия так и не нашли решений, которые бы учитывали эффект космических структур. За очень точными наблюдениями за сверхновыми нам известно, что Вселенная ускоряется, но в то же время мы зависим от грубых приближений к Ейнштейнових уравнений, которые могут иметь серьезные побочные последствия в моделях, созданных для того, чтобы соответствовать данным наблюдения, например потребность в темной энергии», – объясняет соавтор статьи Др. Лашло Добош из Будапештского университета им. Лоранда Этвеша.

 

Обычная и темная материя заполняют Вселенную, словно монтажная пена, в которой галактики, сгруппированы в суперкластеры, – это тонкие стенки «пузырей». Внутреннее пространство этих «пузырей» пуст от обоих типов материи.

 

С помощью компьютерных симуляций ученые смоделировали влияние гравитации на распределение миллионов частиц темной материи и реконструировали эволюцию Вселенной, включая ранние общины материи и формирования крупномасштабной структуры.

 

В отличие от традиционных моделей, в которых Вселенная расширяется равномерно, учета этих структур приводит модель, в которой различные его участки расширяются с разным темпом. Средний темп, однако, соизмеримый с действительными наблюдениями.

 

Др. Добош добавляет: «Общая теория относительности имеет фундаментальное значение для понимания эволюции Вселенной. Мы не ставим ее под сомнение. Зато мы сомневаемся в значимости приближенных решений. Наши результаты, основанные на математической гипотезе, которая позволяет обосновать дифференциальное расширение космоса. Это позволяет объяснить формирование сложных структур материи, которые мы в нем видим. Ранее не эту проблему не обращали внимания, но ее учета может объяснить расширение Вселенной без темной энергии».

 

Если результаты американо-венгерской команды подтвердятся, это может иметь существенное влияние на космологию. В течение двух десятилетий ученые пытаются выяснить, чем является темная энергия, но она остается загадкой. Своими результатами исследователи пытаются хотя бы начать дискуссию.

 

Explaining the accelerating expansion of the universe without dark energy

ScienceDaily, 30/03/2017

Отреферировал Евгений Ланюк

You Might Also Like

Loading...

Нет комментариев

Комментировать

Яндекс.Метрика