Gravitația s-a menținut constantă în toată istoria universului

publicat de Florin Mitrea
15 vizualizări
Telescopul WFIRST

De peste un secol, astronomii știu că universul se află în expansiune după Big Bang. În primele 8 miliarde de ani, rata expansiunii a fost relativ constantă, deoarece a fost contracarată de forța de atracție gravitațională (gravitația).

Cu toate acestea, mulțumită unor misiuni precum cea a Telescopului Spațial Hubble, astronomii au stabilit că, în urmă cu aproximativ 5 miliarde de ani, rata expansiunii a crescut. Acest fapt a dus la o teorie pe larg acceptată, potrivit căreaia în spatele acestei expansiuni s-ar afla o forță misterioasă (denumită energie întunecată), deși alți oameni de știință consideră că gravitația se poate modifica în timp.

Aceasta din urmă este o ipoteză controversată, deoarece ar însemna că teoria generală a relativității a lui Einstein este greșită. Însă, potrivit unui studiu recent al Dark Energy Survey (DES), natura gravitației a rămas aceeași în toată istoria universului.

Aceste descoperiri vin cu puțin înainte ca două telescoape spațiale de nouă generație (Telescopul Spațial Nancy Grace Roman și Euclid) să fie trimise în spațiu pentru a efectua măsurători mai precise ale gravitației și ale rolului său în evoluția cosmosului.

Teoria generală a relativității a lui Einstein, care a fost finalizată în anul 1915, descrie modul în care curbura spațiu-timpului este influențată de prezența gravitației. Timp ce peste un secol, această teorie a prezis cu acuratețe aproape orice din universul nostru, de la orbita planetei Mercur și lentilele gravitaționale, până la existența găurilor negre.

Însă între anii 1960 și 1990, au fost descoperite două discrepanțe care au determinat astronomii să se întrebe dacă teoria lui Einstein era corectă. Mai întâi, astronomii au constatat că efectele gravitaționale ale obiectelor masive (cum sunt galaxiile și roiurile de galaxii) nu erau în concordanță cu masa lor observată.

Această observație a dus la emiterea ipotezei că spațiul ar fi umplut cu o masă invizibilă care interacționează cu materia „normală” (adică materia vizibilă) prin intermediul gravitației. Între timp, expansiunea cosmosului (și faptul că aceasta se accelerează) a dus la teoria energiei întunecate și la modelul cosmologic al materiei întunecate reci Lambda (Lambda-CDM).

Materia întunecată rece reprezintă o interpretare în care masa este compusă din particule mari, care se deplasează lent, iar Lambda reprezintă energia întunecată. În teorie, aceste două forțe constituie 95% din toată masa și energie universului, deși toate încercările de a le detecta în mod direct au eșuat.

Singura posibilitate alternativă este aceea că Relativitatea trebuie modificată pentru a lua în calcul aceste discrepanțe. Pentru a stabili dacă se impune acest lucru, DES au utilizat Telescopul Victor M. Blanco (cu diametrul de 4 m) de la Observatorul Inter-American Cerro Telolo din Chile pentru a observa galaxiile situate la o depărtare de până la cinci miliarde de ani-lumină.

Cercetătorii au sperat să determine dacă gravitația a variat în decursul ultimelor cinci miliarde de ani (de când a început accelerarea expansiunii universului) de-a lungul distanțelor cosmice. Ei au mai consultat date de la alte telescoape, inclusiv de la satelitul Planck al Agenției Spațiale Europene, care a cartografiat radiația cosmică de fond.

Până acum, astronomii au măsurat formele a peste 100 de milioane de galaxii, iar toate observațiile corespund predicțiilor relativității generale. Aceasta înseamnă că teoria lui Einsten își menține valabilitatea, dar și că misterul energiei întunecate se adâncește.

Din fericire, astronomii nu vor trebui să aștepte prea mult după informații noi și mai detaliate. Mai întâi, misiunea Euclid a ESA este programată de lansare pentru anul 2023. Această misiunea va cartografia geometria universului, uitându-se înapoi în timp cu opt miliarde de ani pentru a măsura efectele materiei și energiei întunecate.

În mai 2027, lui Euclid i se va alătura Telescopul Spațial Nancy Grace Roman al NASA, care se va uita cu 11 miliarde de ani înapoi în timp. Aceasta va reprezenta cea mai detaliată monitorizare a cosmosului realizată vreodată și este de așteptat să aducă dovezi convingătoare în favoarea (sau împotriva) modelului Lambda-CDM.

În plus, observațiile furnizate de Telescopul Spațial James Webb asupra primelor stele și galaxii din univers vor permite astronomilor să cartografieze evoluția cosmosului din primele perioade ale existenței sale. Aceste eforturi au potențialul de a desluși cele mai adânci mistere ale universului.

Sursa: Science Alert

Din aceeași categorie

© 2022  Florin Mitrea – WordPress Theme Designed and Developed by PenciDesign

Acest site folosește cookies pentru a îmbunătăți experiența de navigare. Acceptă Detalii