'Semesta telah melemparkan kita bola curveball': peta ruang terbesar mengungkapkan kita mungkin mendapatkan energi gelap benar-benar salah
Para astronom yang mempelajari peta Cosmos terbesar sebelumnya telah menemukan petunjuk bahwa pemahaman terbaik kita tentang alam semesta adalah penulisan ulang besar.
Analisis, yang mengamati hampir 15 juta galaksi dan quasar yang mencakup 11 miliar tahun waktu kosmik, menemukan itu energi gelap -Kekuatan konstan yang diduga menggerakkan perluasan ekspansi alam semesta kita-bisa berkembang.
Atau setidaknya inilah data, dikumpulkan oleh Instrumen spektroskopi energi gelap (Desi), sarankan bila dikombinasikan dengan informasi yang diambil dari ledakan bintang, latar belakang gelombang mikro kosmik dan lensing gravitasi yang lemah.
Jika temuan bertahan, itu berarti bahwa salah satu kekuatan paling misterius yang mengendalikan nasib alam semesta kita bahkan lebih aneh daripada yang dipikirkan pertama – dan ada sesuatu yang salah dengan model kosmos kita saat ini. Temuan para peneliti diterbitkan di banyak kertas di preprint server arxiv dan disajikan 19 Maret di KTT Fisika Global American Physical Society Di Anaheim, California, jadi mereka belum ditinjau oleh rekan sejawat.
“Memang benar bahwa hasil desi saja konsisten dengan penjelasan paling sederhana untuk energi gelap, yang akan menjadi konstanta kosmologis yang tidak berubah,” rekan penulis David Schlegelseorang ilmuwan proyek desi di Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley di California, mengatakan kepada Live Science. “Tapi kita tidak bisa mengabaikan data lain yang meluas ke alam semesta yang lebih awal dan lebih baru. Menggabungkan [DESI’s results] Dengan data lain itu adalah ketika menjadi benar -benar aneh, dan tampaknya energi gelap ini harus 'dinamis,' yang berarti bahwa ia berubah seiring waktu. “
Kosmos yang berkembang
Energi gelap Dan materi gelap adalah dua komponen paling misterius di alam semesta. Bersama mereka make up Sekitar 95% dari kosmos, tetapi karena mereka tidak berinteraksi dengan cahaya, mereka tidak dapat dideteksi secara langsung.
Namun komponen-komponen ini adalah bahan utama dalam model kosmologi Lambda Cold Matter (Lambda-CDM) yang berkuasa, yang memetakan pertumbuhan kosmos dan memprediksi akhirnya. Dalam model ini, materi gelap bertanggung jawab untuk menyatukan galaksi dan memperhitungkan tarikan gravitasi mereka yang sangat kuat, sementara Dark Energy menjelaskan mengapa ekspansi alam semesta semakin cepat.
Terkait: Bisakah alam semesta berhenti berkembang? Teori baru mengusulkan 'sakelar off' kosmik
Tapi meskipun demikian tak terhitung Pengamatan dari entitas gelap hipotetis ini membentuk kita semestapara ilmuwan masih tidak yakin dari mana asalnya, atau apa yang mereka miliki. Saat ini, penjelasan teoretis terbaik untuk energi gelap dibuat oleh teori medan kuantum, yang menggambarkan kekosongan ruang yang diisi dengan lautan bidang kuantum Itu berfluktuasi, menciptakan kepadatan energi intrinsik di ruang kosong.
Setelah Big Bang, energi ini meningkat ketika ruang mengembang, menciptakan lebih banyak kekosongan dan lebih banyak energi untuk mendorong alam semesta terpisah lebih cepat. Saran ini membantu para ilmuwan untuk mengikat energi gelap ke konstanta kosmologis -Energi inflasi hipotetis, tumbuh dengan jalinan ruang-waktu di seluruh kehidupan alam semesta. Einstein menamakannya lambda dalam teorinya tentang Relativitas Umum.
“Masalah dengan teori itu adalah bahwa angka -angka tidak bertambah,” kata Catherine Heymansseorang profesor astrofisika di University of Edinburgh dan Astronomer Royal untuk Skotlandia yang tidak terlibat dalam penelitian ini. “Jika Anda berkata: 'Yah, energi macam apa yang saya harapkan dari kekosongan semacam ini?' Ini sangat, sangat, sangat, sangat berbeda dari apa yang kita ukur, “katanya kepada Live Science.
“Agak menarik bahwa alam semesta telah memberi kita bola curveball ke sini,” tambahnya.
Memindai alam semesta gelap
Untuk mengetahui apakah energi gelap bertindak dari waktu ke waktu, para astronom beralih ke data selama tiga tahun dari Desi, yang dipasang di teleskop 4 meter Nicholas U. Mayall di Arizona. Desi menunjukkan posisi bulanan jutaan galaksi untuk mempelajari bagaimana alam semesta berkembang hingga saat ini.
Dengan menyusun pengamatan Desi, yang mencakup hampir 15 juta galaksi dan quasar yang diukur terbaik (objek ultra-terang yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif), para peneliti menghasilkan hasil yang aneh.
Diambil sendiri, pengamatan teleskop berada dalam “ketegangan lemah” dengan model Lambda-CDM, menunjukkan energi gelap mungkin kehilangan kekuatan seiring bertambahnya usia alam semesta, tetapi tanpa signifikansi statistik yang cukup untuk dipecah dengan model.
Tetapi ketika dipasangkan dengan pengamatan lain, seperti cahaya sisa alam semesta dari Latar belakang microwave kosmikSupernova, dan warping gravitasi cahaya dari galaksi yang jauh, kemungkinan bahwa energi gelap semakin berkembang balon. Ini mendorong ketidaksepakatan pengamatan dengan model standar sejauh 4,2 Sigma, ukuran statistik pada puncak dari lima–Hasil Sigma Fisikawan menggunakan sebagai “standar emas” untuk menandakan penemuan baru.
Apakah hasil ini akan berlaku atau memudar dari waktu ke waktu dengan lebih banyak data tidak jelas, tetapi para astrofisika semakin yakin bahwa perbedaan tersebut cenderung hilang.
“Data ini tampaknya menunjukkan bahwa energi gelap menjadi kurang penting saat ini, atau lebih penting di awal alam semesta,” kata Schlegel.
Para astronom mengatakan bahwa jawaban lebih lanjut akan datang dari armada eksperimen baru yang menyelidiki sifat materi gelap dan energi gelap di alam semesta kita. Ini termasuk Teleskop luar angkasa Euclid, NASA'S Teleskop Luar Angkasa Romawi Nancy Gracedan Desi sendiri, yang sekarang berada di urutan keempat dari lima tahun memindai langit dan akan mengukur 50 juta galaksi dan quasar pada saat itu dilakukan.
“Saya pikir itu adil untuk mengatakan bahwa hasil ini, diambil dengan nilai wajah, tampaknya menjadi petunjuk terbesar yang kami miliki tentang sifat energi gelap dalam 25 tahun sejak kami menemukannya,” Adam Riessseorang profesor astronomi di Universitas Johns Hopkins yang memenangkan Hadiah Nobel 2011 dalam Fisika Untuk penemuan Dark Energy tahun 1998 tahun 1998, kepada Live Science. “Jika dikonfirmasi, itu secara harfiah mengatakan energi gelap bukanlah yang dipikirkan kebanyakan orang, sumber energi yang statis, tetapi mungkin sesuatu yang bahkan lebih eksotis.”
