Hubble'i vaade sügavale väljale. Pildikrediit: Hubble. Pilt suuremalt.
Princetoni ülikooli kosmoloogid kuulutasid välja uue meetodi, et mõista, miks universumi laienemine kiireneb. Kavandatud tehnika abil on võimalik kindlaks teha, kas kosmiline kiirendus on tingitud universumis veel teadmata tumeda energia vormist või on see signaaliks Einsteini üldrelatiivsusteooria lagunemisele universumi väga suurtel skaaladel. Tulemust tutvustab täna juhtiv uurija, New Jersey Princetoni ülikooli teadur dr Mustapha Ishak-Boushaki Kanada astronoomiaseltsi koosolekul Montrealis, QC.
„Universumi kiirenev laienemine on üks kõige intrigeerivamaid ja keerulisemaid astrofüüsika probleeme. Pealegi on see seotud probleemidega paljudes teistes füüsika valdkondades. Meie uurimistöö keskendub selle kiirenduse erinevate võimalike põhjuste piiramisele. ” ütleb dr Ishak-Boushaki.
Viimase 8 aasta jooksul on mitmed sõltumatud astronoomilised vaatlused näidanud, et universumi laienemine on jõudnud kiirendusfaasi. Selle kiirenduse avastamine tuli üllatusena astrofüüsikutele, kes ootasid, et mõõta paisumise aeglustumist, mis on põhjustatud tavalise aine gravitatsioonilisest külgetõmbest universumis.
Kosmilise kiirenduse selgitamiseks tutvustasid teoreetilised kosmoloogid uue energiakomponendi mõistet, mis moodustaks kaks kolmandikku kogu universumi energiatihedusest ja oleks gravitatsiooniliselt tõrjuv, mitte ligitõmbav. Seda komponenti on nimetatud tumedaks energiaks.
Kas Dark Energy on reaalne? "Me ei tea," kommenteerib Princetoni professor David Spergel. „See võib olla täiesti uus energiavorm või Einsteini üldrelatiivsusteooria läbikukkumise vaatluslik allkiri. Mõlemal juhul on selle olemasolul sügav mõju meie arusaamale ruumist ja ajast. Meie eesmärk on osata neid kahte juhtumit eristada. ”
Pimeda energia kõige lihtsam juhtum on kosmoloogiline konstant, mille Einstein võttis kasutusele 80 aastat tagasi, et ühitada oma üldise relatiivsusteooria teooria eelarvamusega, et universum on staatiline. Ta pidi kosmoloogilise konstandi tagasi võtma mõni aasta hiljem, kui avastati universumi laienemine. Kosmilise kiirenduse avastamine elavdas arutelu kosmoloogilise konstandi üle uues kontekstis.
Veel üks põhimõtteliselt erinev võimalus on see, et kosmiline kiirendus on signaal uuele gravitatsiooniteooriale, mis siseneb universumi väga suurtele mõõtkavadele, mitte Pimeduse Energia saaduseks. Mõned hiljuti välja pakutud modifitseeritud gravitatsioonimudelid on inspireeritud superstringi teooriast ja dimensioonilisest füüsikast.
Kas saaksime neid kahte võimalust eristada? Kavandatud protseduur näitab, et vastus on jaatav. Üldine idee on järgmine. Kui kiirendus on tingitud tumedast energiast, peaks universumi paisumisajalugu olema kooskõlas galaktikate klastrite kasvu kiirusega. Sellest järjepidevusest kõrvalekaldumine oleks signaal üldise relatiivsuse jagunemisest universumi väga suurtel skaaladel. Kavandatud protseduur viib selle idee ellu, võrreldes erinevate kosmoloogiliste sondide tumeda energiaga seotud piiranguid ja võimaldab selgelt tuvastada kõik vastuolud.
Näitena vaadeldi selles uuringus 5-mõõtmelise modifitseeritud gravitatsiooniteooriaga kirjeldatud universumit ja näidati, et protseduur võimaldab tuvastada selle teooria allkirja. Oluline on näidata, et tulevased astronoomilised katsed suudavad eristada modifitseeritud gravitatsiooniteooriaid ja tumeda energia mudeleid.
Esitatud tulemuste uurimistööd juhtis dr Mustapha Ishak-Boushaki koostöös professor David Spergeliga (mõlemad Princetoni ülikooli astrofüüsikaliste teaduste osakonnast) ja Princetoni ülikooli füüsikaosakonna kraadiõppur Amol Upadhyega.
Algne allikas: Princetoni pressiteade
