S-ar putea să nu existe o forță misterioasă „întunecată” (energia întunecată) care să accelereze expansiunea universului. Adevărul ar putea fi mult mai ciudat – bule de spațiu în care timpul trece cu viteze drastic diferite.
Trecerea timpului nu este la fel de constantă pe cât sugerează experiența noastră de zi cu zi. Zonele cu gravitație mai mare se confruntă cu o trecere a timpului mai lentă în comparație cu zonele în care gravitația este mai slabă, un fapt care ar putea avea unele implicații destul de importante asupra modului în care comparăm ratele de expansiune cosmică conform modelului dezvoltat recent numit cosmologie timescape.
Discrepanțele în ceea ce privește viteza cu care trece timpul în diferite regiuni ale universului ar putea ajunge la miliarde de ani, oferind unor locuri din cosmos mai mult timp pentru a se extinde decât altele. Când privim obiecte îndepărtate prin aceste bule care deformează timpul, s-ar putea crea iluzia că expansiunea universului se accelerează.
Două noi studii au analizat peste 1.500 de supernove pentru a investiga cât de probabil ar putea fi acest nou concept și au descoperit că modelul timescape ar putea fi mai potrivit pentru observații decât cel mai bun model actual al nostru.
Modelul standard al cosmologiei face o treabă destul de bună în a explica universul – cu condiția să inventăm puțin niște cifre. Se pare că nu există suficientă masă pentru a explica efectele gravitaționale pe care le observăm, așa că am inventat un substituent invizibil numit materie întunecată.
De asemenea, pare să existe o forță ciudată care contracarează gravitația, împingând cosmosul să se extindă cu ritmuri accelerate. Nu știm încă ce este aceasta, așa că, în același spirit, am numit-o energie întunecată. Toate acestea se reunesc, împreună cu materia obișnuită, pentru a forma ceea ce numim modelul Lambda-CDM (Lambda cold dark matter – ΛCDM).
Regiuni diferite ale universului au vârste diferite
Problema este că modelul Lambda-CDM folosește o ecuație simplificată care presupune că întregul univers este uniform și se extinde cu aceeași viteză peste tot. În realitate, lucrurile nu stau așa: vedem o rețea cosmică colosală, străbătută de filamente de galaxii separate de goluri vaste greu de înțeles.
Cosmologia timescape ține cont de această „problemă”. Mai multă materie înseamnă o gravitație mai puternică, ceea ce înseamnă un timp mai lent – de fapt, un ceas atomic situat într-o galaxie ar putea ticăi cu până la o treime mai lent decât același ceas în mijlocul unui spațiu gol.
Dacă raportăm aceasta la vârsta uriașă a universului, s-ar putea ca în aceste goluri imense să fi trecut miliarde de ani în comparație cu zonele dense în materie. O implicație uluitoare a acestui lucru este că nu mai are sens să afirmăm că universul are o singură vârstă unificată de 13,8 miliarde de ani. În schimb, regiuni diferite ale sale ar putea avea vârste diferite.
Iar din moment ce a trecut mult mai mult timp în vastele goluri ale spațiului, în aceste goluri a avut loc mai multă expansiune cosmică. Prin urmare, dacă ne uităm la un obiect din partea îndepărtată a golului, ar părea că el se îndepărtează de noi mult mai repede decât ceva din această parte a golului. De-a lungul timpului, aceste goluri încep să ocupe o proporție mai mare din univers, creând iluzia unei expansiuni accelerate, fără a fi nevoie să fie evocată vreo energie întunecată.
În 2017, astronomii de la Universitatea din Canterbury, Noua Zeelandă, au testat cosmologia timescape față de observațiile reale și au descoperit că această ipoteză potrivește puțin mai bine decât ΛCDM pentru explicarea expansiunii cosmice. Însă erau necesare mai multe date.
Așadar, în cadrul noilor studii, o echipă de astronomi de la Universitatea din Canterbury și de la Universitatea Germană din Heidelberg a colectat și analizat aceste date suplimentare sub forma unui catalog de 1.535 de supernove de tip Ia. Aceste explozii cosmice strălucesc de fiecare dată cu o luminozitate previzibilă, astfel încât modificarea luminii lor poate dezvălui în mod fiabil distanța, viteza și direcția de mișcare. Ca atare, ele sunt adesea numite „lumânări standard”.
De data aceasta, astronomii spun că au găsit „dovezi foarte puternice în favoarea cosmologiei timescape”. Acest lucru sugerează o potențială nevoie de a regândi fundamentele cosmologiei.
„Energia întunecată este o identificare greșită a variațiilor din energia cinetică de expansiune, care nu este uniformă în univers în care trăim de fapt”, spune David Wiltshire, fizician la Universitatea din Canterbury.
„Studiul oferă dovezi convingătoare care ar putea rezolva unele dintre întrebările cheie legate de ciudățeniile cosmosului nostru în expansiune. Cu date noi, cel mai mare mister al universului ar putea fi dezlegat până la sfârșitul deceniului”.
Sursa: Science Alert