Ciemna energia "połyka" ciemną materię. "Wszechświat stanie się ogromny, nudny i pusty"

Publikacja pod redakcją American Physical Society (amerykańskiego stowarzyszenia naukowego fizyków - red.) pojawiła się na łamach magazynu "Physical Review Letters". Naukowcy z Uniwersytetu Portsmouth i w Uniwersytetu w Rzymie opisują w niej interakcje zachodzące pomiędzy ciemną materią i ciemną energią.

Obecnie uważa się, że tzw. brakująca masa we Wszechświecie jest ciemną materią, której istnienie zdradzają jedynie wywierane przez nią efekty grawitacyjne. Uważa się ją za materię nieemitującą i nieodbijającą promieniowania elektromagnetycznego.

Z kolei za ciemną energię, której istnienie hipotetycznie jest według fizyków możliwe, uznaje się energię wszechobecną w kosmosie. Wywiera na przestrzeń ujemne ciśnienie, wywołując tym samym rozszerzanie się Wszechświata.

W opublikowanej na łamach magazynu pracy badacze dowodzą, jakoby między obiema hipotetycznie istniejącymi formami - ciemną materią i ciemną energią - dochodziło do interakcji. Opierając się na ostatnich danych autorzy dowodzą, że skutkiem jest spowolnienie procesu "rozdmuchiwania się" Wszechświata.

- To studium dotyczy fundamentalnych zagadnień o czasie w kosmosie. To właściwie rozprawa nad przeznaczeniem Wszechświata, nad tym jaki będzie jego [Wszechświata] koniec - uważa David Wands, dyrektor Instytutu Kosmologii i Grawitacji w Portsmouth.

- Jeśli mamy rację i faktycznie czarna energia nabiera siły kosztem wyparowującej z tego powodu ciemnej materii - kontynuuje Wands - koniec końców Wszechświat stanie się ogromnym, nudnym i pustym miejscem - kwituje.

- Ciemną materię można przyrównać do ram nadających rozrastającemu się Wszechświatowi kształt. Galaktyki na które patrzymy opierają się na tym swoistym rusztowaniu. Prowadzone przez nas obserwacje sugerują, że ciemna materia wyparowuje spowalniając rozrost kosmosu - podkreśla badacz.

Z prof. Davidem Wands współpracowały jego studentki z Uniwersytetu w Rzymie, Valentina Salvatelli i Najla Said oraz wykładający tam dr Marco Bruni i prof. Alessandro Melchiorri. Wspólnie analizowali dane zgromadzone w ramach projektu Sloan Digital Sky Survey, czyli prowadzonego od 2000 r. przeglądu nieba wykonywanego przez 2,5-metrowy teleskop w Apache Point Observatory w Nowym Meksyku.

- Valentina i Najla spędziły kilka miesięcy w Nowym Meksyku obserwując niebo i szukając różnic między swoimi obserwacjami a tymi, które wykonywano wcześniej - przyznał prof. Wands. - Od roku 1998 nauka bardzo się rozwinęła. Dziś widok nieba, który teleskopy rejestrują to dla nas źródło znacznie bogatsze niż kiedyś - tłumaczył profesor.

- Opracowane niegdyś modele ciemnej energii są dość archaiczne w dzisiejszych czasach. Uważam, że udało nam się opracować lepsze algorytmy, zdolne do przetworzenia wszystkich dostępnych danych i skondensowania ich w czytelniejszy i wiarygodniejszy model - podkreślił prof. Wands.

- Od późnych lat 90. astronomowie byli przekonani, że coś faktyczne przyspiesza proces rozszerzania się Wszechświata. Z początku wyjaśniano to w ten sposób, że w przestrzeni kosmicznej - próżni - jest skumulowana energia o odpowiedniej do tego gęstości - wyjaśniał badacz dodając, że z czasem obserwacje zmusiły naukowców do zweryfikowania swojej wiedzy.

- Błędne było założenie, że te wartości są stałymi, że świat będzie stale w jednakowym tempie się rozrastał. Wykazaliśmy, że wcale tak się nie dzieje. Analizy obserwacji wykazały bowiem zgoła co innego - zaznaczył profesor Wands. - Okazało się, że kosmos nie tylko nie trzyma tempa rozszerzania się, ale nawet je spowolnił - podkreślił.

- To wszystko wygląda wyjątkowo interesująco na papierze - komentuje prof. Dragan Huterer z Uniwersytetu Michigan. W jego opinii konieczne są dalsze badania, którymi autorzy publikacji mogliby poprzeć stawiane w artykule tezy. - Ilekroć dyskusje naukowe schodzą na tory ciemnej energii, tylekroć musimy zrozumieć że nasza wiedza w tym zakresie jest niezwykle uboga - zauważa.

Prof. Huterer dodaje jednak, że "nie może powiedzieć, by był przedstawionymi wynikami specjalnie zaskoczony". Jak zauważa - wynik wygenerował napisany na nowo algorytm, zdolny wykonać większą ilości obliczeń niż starsze modele.

- To jednak dowodzi, że konieczne są pewne zmiany. Od dłuższego czasu środowisko naukowców jest świadome, że ilość danych pozyskiwanych przez najnowsze instrumenty jest ogromna, o wiele większa niż kiedyś. Konieczna jest modyfikacja istniejących algorytmów i modeli tak, by były zdolne te dane przetworzyć - zaznaczył prof. Huterer.

Autor: mb/rp / Źródło: science daily