Podle fyziků existuje něco, co brzdí růst vesmíru: ScienceAlert

Očima obrů se galaxie vesmíru drží jako pěna na povrchu věčného oceánu a tvoří se do shluků a vláken kolem inkoustových prázdnot.

Této třpytivé síti trvalo eony, než se spojila a postupně tuhla pod gravitačním vedením toho, co bylo před miliardami let rovnoměrně rozptýlenou mlhou bílých žhavých částic, které se právě vynořily z pece Velkého třesku.

Ačkoli se nám, pouhým smrtelníkům, může tento růst zdát pomalý, fyzici Nhat Minh Nguyen, Dragan Hutterer a Yue Wen z University of Michigan jej chtějí ještě více zpomalit a vyřešit jeden z nejpalčivějších problémů vědy v tomto procesu.

Jejich navrhovaná modifikace modelu, který lépe popisuje náš současný vesmír, by mohla vyřešit velký rozpor v pozorováních rozšiřující se linie pasu v prostoru.

Můžete si stěžovat, že dnes nemůžete něco dostat za nic, že ​​je tam dnes víc prázdného místa než včera. Něco způsobuje růst nicoty, razí si cestu do mezer mezi galaxiemi, aby jemně odsunulo rozsáhlou strukturu vesmíru od sebe stále větší rychlostí.

Protože nevíme, co je za tímto záhadným tlakem, nazýváme ho temnou energií.

„Pokud gravitace působí jako zesilovač, který podporuje perturbace hmoty, aby přerostla do rozsáhlé struktury, pak temná energie působí jako tlumič, který tyto poruchy tlumí a zpomaluje růst struktury.“ On říká Nguyen, hlavní autor výzkumu rozsáhlého růstu struktury.

„Studiem toho, jak se kosmická struktura shromažďuje a roste, se můžeme pokusit pochopit povahu gravitace a temné energie.“

Přesná rychlost expanze, známá jako Hubbleova konstanta (H0), není vůbec jasná. Změřte způsob, jakým určité typy explodujících hvězd ustupují do dálky, a můžete dosáhnout zrychlení 74 kilometrů za sekundu za megaparsek. Pomocí „světelné ozvěny“ rozšířeného záření, které se stále odráží po velkém třesku – kosmického mikrovlnného pozadí (CMB) – je H0 blíž rychlostí asi 67 kilometrů za sekundu.

To se nemusí zdát jako velký rozdíl, ale tento rozpor přetrvával během dostatečného množství vyšetřování, takže jej již nelze považovat za triviální chybu.

Nguyen, Hütterer a Winn se na to znovu podívali Plochý ΛCDM Kombinatorický kosmologický model jako potenciální zdroj falešných předpokladů. Pokud by kosmologie byla šachová hra, byla by to hrací deska a figurky položené na destičkách obecné relativity, pohybované tlakem temné energie a zarovnané gravitačními účinky temné hmoty.

Když znovu vytvoříme šachové figurky, které dnes vidíme, můžeme na první pohled efektivně vidět, jak hra začala Rychlá inflace Do doby kolapsu prvních hvězd, do vzniku galaxií a jejich případného vzniku v obřích propojených vláknech.

Pokud se tento proces z nějakého důvodu odchýlí od toho, co předpovídá konsensuální model a brání růstu velkorozměrové struktury vesmíru, napětí mezi různými měřítky zrychlující se expanze vesmíru zmizí.

Výzkumníci použili kombinaci měření včetně vlnění v kosmické síti, gravitačních čoček a detailů v kosmickém mikrovlnném pozadí, aby dospěli ke statisticky přesvědčivému závěru, že kosmická síť roste pomaleji, než předpovídá kosmologický model ΛCDM.

„Rozdíl v míře růstu, který pravděpodobně zaznamenáme, se stává výraznějším, když se přibližujeme k současnosti.“ On říká Nguyen.

„Individuálně i kolektivně tato různá zkoumání ukazují na inhibici růstu. Buď nám v každém z těchto vyšetřování chybí nějaká systematická chyba, nebo nám v našem standardním modelu chybí nějaká nejnovější fyzika.“

Ačkoli neexistují žádní jasní uchazeči o to, co by mohlo zastavit růst kosmické sítě, budoucí měření rozsáhlé struktury vesmíru mohou alespoň naznačit, zda je třeba tuto myšlenku dále prozkoumat.

Vesmíru trvalo 13,7 miliardy let, než vypadal tak dobře. Můžeme počkat ještě pár let, než se dozvíme tajemství těchto nádherně vypadajících kosmických vrásek.

Tento výzkum byl publikován v Fyzické kontrolní dopisy.