Het Versnellende Universum En De Donkere Energie Kunnen Illusies Zijn

{h1}

Een nieuwe kosmologietheorie suggereert dat de uitdijing van het universum misschien toch niet versnelt. In plaats daarvan kan het vertragen en onze verkeerde indruk kan het gevolg zijn van een vreemde beweging die 'donkere stroom' wordt genoemd.

In 1929 ontdekten kosmologen dat het universum zich uitbreidt die ruimte-tijd, het weefsel van de kosmos, zich uitstrekt. Toen, in 1998, licht dat afkomstig was van exploderende sterren, supernova's genoemd, suggereerde dat het universum niet alleen uitbreidde, maar dat het onlangs met de uitbreiding steeds sneller en sneller is begonnen; de uitbreiding is een "versnellende fase" ingegaan. Dit was slecht nieuws voor het lot van de kosmos: een versnellend universum racet uiteindelijk naar een 'Big Rip', het moment waarop de grootte ervan oneindig zal worden en in een flits alles daarin zal worden verscheurd.

De ontdekking was ook slecht nieuws voor de staat van de kosmologie. Omdat zwaartekracht dingen naar binnen trekt in plaats van naar buiten te duwen, geloofden kosmologen dat de expansie van het universum zou moeten vertragen, omdat alles in zich de zwaartekrachtsleep van al het andere voelde. Ze begrepen het mechanisme niet dat leek te verzetten tegen de zwaartekracht, dus om hun waarnemingen uit te leggen riepen ze het bestaan ​​van 'donkere energie' op, een mysterieuze, onzichtbare substantie die de ruimte doordringt en haar uiterlijke expansie drijft.

Nu suggereert een nieuwe theorie dat de versnellende expansie van het universum slechts een illusie is, vergelijkbaar met een fata morgana in de woestijn. De valse indruk is het gevolg van de manier waarop onze specifieke regio van de kosmos door de rest van de ruimte afdrijft, zei Christos Tsagas, een kosmoloog aan de Aristotle University of Thessaloniki in Griekenland. Door onze relatieve beweging lijkt het alsof het universum als geheel sneller en sneller groeit, terwijl de expansie in werkelijkheid vertraagt, net zoals zou worden verwacht van wat we weten over de zwaartekracht.

Als Tsagas 'theorie correct is, zou het de kosmologie van zijn grootste hoofdpijn, duistere energie, bevrijden en het zou ook het universum kunnen redden van zijn schrijnende lot: de Big Rip. In plaats van te rippen, het universum als Tsagas ruimte-tijd-voorstellingen zou het gewoon tot stilstand komen en dan langzaam krimpen.

Cruisen door ruimte-tijd

Tsagas 'alternatieve versie van de gebeurtenissen, gedetailleerd beschreven in een recent nummer van het collegiaal getoetste tijdschrift Physical Review D, is gebaseerd op een recente ontdekking door Alexander Kashlinsky, een kosmoloog bij het Observational Cosmology Laboratory van NASA. In een reeks artikelen van de afgelopen drie jaar hebben Kashlinsky en zijn collega's aangetoond dat de enorme hoeveelheid ruimte-tijd waarin we een regio van minstens 2,5 miljard lichtjaar leven in vergelijking met de rest van het universum beweegt, en snel. [Begon het universum als een eenvoudige 1-D-lijn? ]

Sommige kosmologen blijven sceptisch over de nieuwe 'donkere stroom' zoals die wordt genoemd en zeggen dat er meer bewijsmateriaal nodig is om hen ervan te overtuigen dat het vreemde fenomeen echt is. Maar het bewijs dat bestaat, is overtuigend. Gebaseerd op licht dat is verzameld uit clusters van sterrenstelsels, lijkt onze enorme bubbel van ruimtetijd te drijven met een snelle clip van maximaal 2 miljoen mijl per uur. Niemand weet waarom, precies kan er iets zijn dat verder gaat dan het deel van het universum dat we kunnen zien, terwijl Tsagas beweert dat de donkere stroom ons perspectief op het gedrag van het universum als geheel scheef trekt.

"Mijn artikel bespreekt hoe waarnemers die in zo'n grootschalige 'donkere stroom' leven, kunnen komen tot de (onjuiste) conclusie dat het universum versnelt, terwijl het eigenlijk vertraagt," vertelde Tsagas Life's Little Mysteries. In zijn paper illustreert hij dat een donkere stroom ervoor zorgt dat de ruimte-tijd in onze bewegende bel sneller uitbreidt dan de ruimte-tijd daarbuiten (die niet versnelt). Zonder de donkere stroom te overwegen, maar gewoon het licht te kennen dat we waarnemen van sterrenstelsels in de buurt die recenter zijn bron hebben achtergelaten dan licht van melkwegstelsels verderop, krijgen we de verkeerde indruk dat de hele ruimte-tijd onlangs een versnellende fase is ingegaan.

Kort gezegd verklaart Tsagas onze observaties van de uitbreiding van de ruimte-tijd dichtbij en ver weg zonder duistere energie aan te roepen, of enig ander mysterieus mechanisme. Volgens Tsagas 'werk wordt de versnelling van het universum in onze directe omgeving alleen veroorzaakt door zijn beweging. Het universum buiten onze regio versnelt niet naar buiten; het is veeleer veilig tot stilstand gekomen.

Axis illusie

De theorie van Tsagas wordt gedeeltelijk ondersteund door andere recente waarnemingen die kosmologen in de war brachten. Sommige gegevens die uit de ruimte zijn verzameld, zoals de kosmische achtergrondstraling van microgolfstraling [CMB] en het licht van supernova's, lijken aan te tonen dat het universum een ​​"voorkeursas" heeft: in de uitwaartse expansie lijkt het meer op één manier uit te rekken.

Zoals gedetailleerd beschreven in een recent artikel dat onlangs is gepubliceerd in de fysica arXiv, hebben Zhong-Liang Tuo en collega's van Key Laboratory of Frontiers in Theoretical Physics in China een dergelijke "voorkeursas" geïdentificeerd in de uitbreiding van de ruimtetijd door te kijken naar licht van meer dan 500 supernova's.

Door te meten hoeveel het licht van elk van de stellaire explosies uitgerekt rood is verschoven, ontdekten ze de snelheid van uitzetting van verschillende delen van de ruimte, en ontdekten dat het universum meer lijkt uit te rekken in de richting van het sterrenbeeld Vulpecula in de noordelijke hemel dan dat het is in een andere richting.

Eerder werd ook een "voorkeursas" in de expansie van de ruimtetijd gedetecteerd in de kosmische achtergrondstraling in de microgolfoven en in dezelfde richting wijzend. Tsagas zei dat deze uitlijning niet louter toeval is: de as is een ander illusoir effect van de "donkere stroom" van onze ruimte-tijdbubbel.

"Bijzondere bewegingen hebben een zeer kenmerkende signatuur", schreef Tsagas in een e-mail. "Waarnemers zullen iets sneller versnellen in de ene richting en langzamer in het tegenovergestelde, als gevolg van hun eigen driftbeweging alleen."

Om te zien waarom, stel je voor dat je in een rivier zwemt: als je met de stroming zwemt, beweeg je sneller dan wanneer je stroomopwaarts of over de rivier probeert te zwemmen. Op dezelfde manier is onze galactische bel ook "aan het zwemmen". Tsagas beargumenteert dat dit de reden is waarom we de uitbreiding van de ruimte-tijd als sneller in één richting beschouwen als de richting van onze beweging dan enig ander. [Heeft het universum een ​​voorsprong? ]

Paradigma-verschuivend potentieel

Kashlinsky, de kosmoloog die de donkere stroom ontdekte, zei dat de theorie van Tsagas interessant is, maar dat het misschien nog niet alles verklaart wat we waarnemen. "Over het algemeen vind ik dit een interessant idee, maar ik ben sceptisch dat het veel andere waarnemingen kan verklaren, zoals de ruimtelijke verdeling van de kosmische microgolfachtergrondanisotropieën of het waargenomen patroon van clustering van sterrenstelsels, onder andere," zei Kashlinsky. "Toch zou het interessant zijn om te zien hoe en of deze waarnemingen kunnen worden verklaard door modellen zoals voorgesteld in het papier van [Tsagas]."

In reactie op deze punten antwoordde Tsagas: "Er zouden geen extra effecten op de CMB moeten zijn, omdat de zeer grootschalige kinematica [bewegingen] in essentie onaangetast blijven [door mijn theorie]. Er kunnen enkele kleine effecten zijn op clustering van sterrenstelsels, maar je moet ernaar kijken om het zeker te weten. "

Dominik Schwarz, een kosmoloog aan de universiteit van Bielefeld in Duitsland, die ook kosmische expansie bestudeert, vindt de theorie van Tsagas plausibel en gelooft dat lokale of 'eigenaardige' versnellingen echt onze metingen van het wereldwijde gedrag van het universum kunnen verduisteren. "De taak van de gemeenschap zal zijn om uit te zoeken hoe deze merkwaardige versnellingen op grote schaal te onderscheiden van een versnelling van de wereldwijde expansie," zei Schwarz. Als we dat kunnen doen, zei hij, kunnen we bepalen of er echt sprake is van een wereldwijde versnelling.

Kosmoloog Dejan Stojkovic van de Universiteit van Buffalo, die bewijzen heeft gevonden dat dark in vraag komt of in ieder geval donker stroomt zo snel als gemeten door Kashlinsky, zei: "Als de donkere stroom van die omvang echt is, wijst Tsagas erop dat het zou ons kunnen laten denken dat het universum aan het versnellen is. Dit is aannemelijk. "

Kortom, Tsagas kan hebben aangetoond dat het universum ofwel donkere stroming of donkere energie heeft, maar niet allebei. Donkere stroom is veruit het minst mysterieus van de twee: terwijl niemand weet wat donkere energie is, of hoe we die kunnen vinden, is donkere stroom slechts beweging.

  • 6 alledaagse dingen die vreemd in de ruimte werken
  • Top 3 vragen die mensen stellen aan een astrofysicus (en antwoorden)
  • Wat is de totale energie van het universum?

Volg Natalie Wolchover op Twitter @nattyover. Volg Life's Little Mysteries op Twitter @llmysteries en volg ons dan op Facebook.


Video Supplement: Het universum is rond. Uitdijing van het heelal zonder donkere energie...




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com