Teadlased on universumi struktuuri ümber mõelnud

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Nagu kuumas ahjus kerkiv rosinatainas, lendavad galaktikad ja isegi terved parved vaadeldavas ruumis (st universumis) lahku. Seda märkas juba 1920. aastal astronoom nimega Edwin Hubble; tema avastus viis teadlased lõpuks kaasaegse pildini universumi paisumisest.

Arvatakse, et selle protsessi eest vastutab salapärane tumeenergia – hüpoteetiline energiavorm, mis täidab ühtlaselt ruumi ja moodustab 70 protsenti universumist. Kahtlused selle olemasolus on aga alati olnud, isegi Einsteini enda puhul.

Kopenhaageni ülikooli teadlased eemaldasid hiljuti võrrandist tumeda energia ja kasutasid arvutisimulatsioone, et näha, kas universum suudab ilma selleta laieneda. Saadud tulemused näitasid, et Universumi paisumine on seotud tumeainega, millel on teatud magnetjõud. Uus avastus võib muuta meie arusaama universumist.

Millest universum koosneb?

Kõik, keda huvitab Universumi ehitus, teavad, et see koosneb vaid 5% ainest, millega oleme harjunud. Umbes veerandi võrra rohkem on tumeainet - salapärane aine, mille kohta pole palju teada, kuna see on otseseks vaatluseks kättesaamatu. Ülejäänud kaks kolmandikku on veelgi salapärasem tumeenergia, mis paneb meie universumi aina kiireneva paisumise.

Pange tähele, et 2020. aasta seisuga kinnitavad tumeenergia olemasolu reliktkiirguse – varajases Universumis tekkinud ja ühtlaselt ruumi täitva soojuskiirguse – mõõtmised.

Niisiis, astrofüüsikute meeskond Füüsika ja Matemaatika Instituudist, mis on nime saanud Kavli (IPMU) leidis, et reliktses kiirguses on märke nn ruumilise pariteedi rikkumisest, mis on üks universumi põhiomadusi, mida standardmudel ei ennusta. Uuringu autorite sõnul rikuvad tumeaine ja tumeenergia pariteedi põhimõtet, mis võib viidata "uue füüsika" olemasolule.

Veel üks "äratuskõne" universumi kaasaegsete ideede läbivaatamise kasuks oli Lõuna-Aafrika teadlaste töö 2019. aastal. Selles väitsid teadlased isegi, et tumedat energiat pole olemas, kuna juba hüpotees, et galaktikad hajuvad meeletu kiirusega, põhineb "valedel oletustel ja valedel arvutustel". Nagu märkisid ajakirjas Physical Review Letters avaldatud teadustöö autorid, on selle tõestamiseks vaja KMB jaoks palju rohkem vaatlusandmeid.

Tumedat energiat pole enam vaja

Arvestades, et jutt "uuest füüsikast" ei vaibu, tormasid Taani teadlased tippu ja eemaldasid tumeenergia võrranditest üldse. Oma töö käigus katsetasid nad mudelit, mille järgi universumi paisumise taga on tegelikult mingi tumeaine vorm, milles domineerib eriliik magnetjõud.

Nagu uuringu autorid märgivad, lisasid nad tumeainele veel mitmeid omadusi, mille abil see võib avaldada otsest mõju ruumi paisumisele (tumeenergia asemel). Kuna viimast ei saa mõõta ja enamik selle omadusi on teadmata, ei tundu uus teooria kaugeltki minev. Uuringu ühe autori Steen Hanseni sõnul on "reaalsus see, et me ei tea tumeainest liiga palju, ainult et see koosneb aeglastest ja rasketest osakestest."

"Võib-olla on tumeainel magnetismiga sarnane kvaliteet. Seega võib universumis juhtuda midagi sarnast, mis juhtub tavaliste osakestega, kui need liiguvad ja tekitavad magnetismi või kui magnetid tõmbavad ligi või tõrjuvad teisi magneteid. See tumeaine pidev paisumine on tõenäoliselt põhjustatud mingist magnetjõust, "- tsiteeris teadlase sõnu Phys.org.

Magnetjõud on universumi paisumise mõistatuse võti

Töö käigus töötasid teadlased välja arvutisimulatsiooni mudeli, mis sisaldas selliseid muutujaid nagu gravitatsioon, universumi paisumiskiirus ja X – tundmatu jõud, mis laiendab ruumi ja on tumeenergia aluseks.

Eeldades, et tumeaine osakestel on erilist tüüpi magnetjõud, tegi teadlaste välja töötatud mudel kindlaks, et sellel jõul on universumi paisumiskiirusele täpselt samasugune mõju kui tumeenergial tänapäeval.

Arvestades, et uuring võib muuta praegust arusaama universumist, olid astrofüüsikud oma järeldustes ettevaatlikud ja märkisid, et leidude lõplikuks kinnitamiseks on vaja rohkem tõendeid, mis põhinevad sügavamal uurimisel. Kui edasised uuringud kinnitavad taanlaste saadud andmeid, siis tuleb tumeenergial hüvasti jätta, sest tema olemasolul pole mõtet.