Expansiunea Universului s-ar putea să nu se mai accelereze așa cum se credea odinioară. Un nou studiu sugerează că acest fenomen ar fi putut deja să încetinească, punând sub semnul întrebării una dintre cele mai consacrate idei ale astronomiei moderne – teoria că o forță necunoscută denumită „energie întunecată” îndepărtează galaxiile una față de cealaltă într-un ritm accelerat.
În schimb, cercetătorii raportează că nu găsesc nicio dovadă clară că expansiunea Universului este încă în continuă accelerare. Dacă este confirmată, descoperirea ar putea remodela înțelegerea oamenilor de știință asupra energiei întunecate, ar putea ajuta la rezolvarea „conflictului Hubble” (dezacordul privind rata de expansiune a Universului) și ar putea dezvălui noi perspective atât asupra originii, cât și asupra soartei finale a cosmosului.
O nouă privire asupra accelerării cosmosului
„Studiul nostru arată că Universul a intrat deja într-o fază de decelerare a expansiunii sale și că energia întunecată evoluează mult mai rapid decât s-a crezut anterior”, spune profesorul Young-Wook Lee de la Universitatea Yonsei din Coreea de Sud. „Dacă rezultatele se confirmă, vor marca o schimbare majoră de paradigmă în cosmologie de la descoperirea energiei întunecate, în urmă cu 27 de ani.”
Timp de aproape treizeci de ani, opinia dominantă printre astronomi a fost că expansiunea Universului s-a accelerat, alimentată de energia întunecată – o forță misterioasă, invizibilă, care contracarează gravitația. Această concluzie s-a bazat pe măsurători ale supernovelor îndepărtate de tip Ia, studii științifice care au adus la obținerea Premiului Nobel pentru Fizică în 2011.
Cu toate acestea, oamenii de știință de la Universitatea Yonsei au descoperit dovezi care ar putea schimba aceste măsurători fundamentale. Supernovele de tip Ia, stele care au explodat considerate cândva „lumânări standard” fiabile pentru măsurarea distanțelor cosmice, par a fi influențate de vârstele stelelor ce le-au creat. Chiar și după standardizarea luminozității lor, supernovele provenite de la populațiile de stele tinere erau sistematic mai slabe, în timp ce cele de la populațiile de stele mai vechi străluceau mai puternic.
Folosind un set de date mult mai mare, de 300 de galaxii-gazdă, cercetătorii au confirmat acest model legat de vârstă cu o încredere statistică extraordinară (99,999%), sugerând că diminuarea observată a luminozității supernovelor îndepărtate ar putea să nu fie cauzată exclusiv de efectele expansiunii cosmice, ci și de diferențele în evoluția stelară.
Odată ce această eroare de vârstă a fost corectată, datele ajustate ale supernovelor nu se mai încadrează în modelul standard ΛCDM, care descrie un Univers ce se extinde cu o rată accelerată datorită unei forme constante de energie întunecată.
În schimb, rezultatele s-au potrivit mult mai îndeaproape cu modelul preferat de proiectul Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Acest cadru alternativ se bazează pe măsurători ale oscilațiilor acustice barionice (BAO), în esență „undele sonore” rămase de la Big Bang, și pe observații ale radiației cosmice de fond (CMB). Rezultatele acestor măsurători arată că energia întunecată slăbește și evoluează semnificativ în decursul timpului.
Mai important, atunci când datele corectate ale supernovelor au fost combinate cu rezultatele BAO și CMB, modelul standard ΛCDM a fost exclus cu o semnificație covârșitoare.
Decelerare, nu accelerare
Cel mai surprinzător dintre toate este că această analiză combinată indică faptul că Universul nu accelerează astăzi așa cum se credea anterior, ci a intrat deja într-o stare de expansiune decelerată.
Pentru a confirma în continuare rezultatele lor, cercetătorii de la Universitatea Yonsei efectuează acum un „test fără evoluție”, care folosește doar supernove de la galaxii-gazdă tinere, contemporane, pe întregul interval de deplasare spre roșu. Primele rezultate susțin deja concluzia lor principală.
„În următorii cinci ani, odată cu descoperirea de către Observatorul Vera C. Rubin a peste 20.000 de noi galaxii cu supernove, măsurătorile precise ale vârstei vor permite un test mult mai robust și definitiv al cosmologiei supernovelor”, a declarat profesorul Chul Chung, co-director al studiului.
Observatorul Vera C. Rubin, situat în Anzii chilieni, găzduiește cea mai puternică cameră digitală din lume. Aceasta și-a început operațiunile științifice în acest an și ar putea răspunde la întrebări esențiale despre propriul nostru sistem solar și despre Univers în general.
După Big Bang și expansiunea rapidă a Universului de acum aproximativ 13,8 miliarde de ani, gravitația l-a încetinit. Dar în 1998, s-a stabilit că, la nouă miliarde de ani de la nașterea Universului, expansiunea sa a început să se accelereze din nou, impulsionată de o forță misterioasă.
Astronomii au numit-o energie întunecată, dar, deși reprezintă aproximativ 70% din Univers, este considerată în continuare unul dintre cele mai mari mistere ale științei.
Anul trecut, datele de la DESI din Tucson, Arizona, au sugerat că forța exercitată de energia întunecată s-a schimbat în timp, dovezile în acest sens fiind din ce în ce mai numeroase de atunci.
Speranța este că, având aceste noi instrumente în arsenalul lor, astronomii vor fi acum mai bine echipați pentru a găsi indicii despre ce este exact energia întunecată și cum influențează aceasta Universul.
Sursa: SciTechDaily