Kas kameeleon saab galaktikat ehitada? Uute arvutimudelite järgi jah.
See pole sürrealistlik nali, vaid pigem hiljutiste simulatsioonide mõte, mille eesmärk on selgitada tumeda energia sisemist toimimist - salapärast jõudu, mis eraldab kõik universumis. Leidud, mis avaldati 8. juulil ajakirjas Nature Astronomy, toetavad tumeda energia mudelit, mida tuntakse Chameleoni teooriana.
Vihjed tumedale energiale avastati esmakordselt 1990ndate lõpus, kui kosmoloogid mõõtsid kaugetest supernoovadest tulevat valgust ja mõistsid, et tähed olid oodatust tuhmimad, viidates sellele, et kosmoseaja kangas mitte ainult ei laiene, vaid kiireneb selle laienemisel. Füüsikud pakkusid välja sellise jõu olemasolu, mis töötas gravitatsioonile vastupidiselt, surudes asju üksteisest eemale, mitte kokku tõmmates.
Enamik teadlasi nõustub mõttega, et tumedat energiat nimetatakse kosmoloogiliseks konstandiks, mis on kosmosevaakumisse tungiv energia tüüp, rääkis Ühendkuningriigi Durhami ülikooli matemaatikafüüsik Baojiu Li Live Science'ile. "See lihtne mudel töötab praktiliselt väga hästi ja see on otsekohene lisand kosmoloogilisele mudelile, ilma et peaks gravitatsiooniseadust muutma," ütles ta.
Probleem on selles, et juhtivad füüsikateooriad ennustavad, et vaakumi energia väärtus peaks olema 120 suurusjärku kõrgem kui see, mida kosmoloogid täheldavad universumi tumeda energia tegelikest mõõtmistest, ütles Li. Nii on füüsikud otsinud alternatiivseid seletusi, sealhulgas kameeleoniteooriat.
Ajakirja Sky ja Telescope selgitaja sõnul pakub teooria välja uue, juba teadaoleva nelja inimese jõu, mida vahendab osake, mida nimetatakse kameeleonosakeks. Kameeleonijõud toimiks nagu tume energia, juhtides kosmose galaktikaid lahku. Kuid ootamatu viienda jõu omamine toob endaga kaasa dilemma - kuidas pole meie instrumendid kunagi varem sellist osakest näinud?
Teooria soovitab, et kameeleoniosakesed, nagu nende roomajate nimekaimud, võivad avastamise vältimiseks sulanduda nende ümbrusesse. Värvi muutmise asemel muudavad need osakesed massi. Suure tihedusega keskkondades, näiteks Maa lähedal, on neil suur mass ja seetõttu on neid raske tuvastada. Sellepärast ei näe me kameeleoniosakeste mõju meie päikesesüsteemile, vaid ainult äärmiselt suurtes kosmoloogilistes mõõtkavades, kus aine on teooria kohaselt hõre.
Chameleoni teooria testimiseks on teadlased läbi viinud võimsad arvutisimulatsioonid, keerutades virtuaalset tumedat ainet - veel tundmatut ainet, mis kaalub oluliselt üle universumi nähtava aine - nelja teadaoleva jõu ja kameeleoniosakeste abil, et luua taimsed struktuurid nagu meie päikesesüsteem. , vastavalt avaldusele.
Kuid seni on töötlemisvõimsuse piirangud tähendanud, et mudelid ei saanud sisaldada tavalist, nähtavat ainet, nagu prootonid ja elektronid. Li ja tema kolleegid kasutasid superarvuteid, et lõpuks kaasata kõige muu juurde ka tavalised osakesed ja toota galaktika ulatusega struktuure.
"Simulatsioonid näitavad, et hoolimata keerulisest raskusjõu käitumisest võivad moodustuda realistlikud galaktikad, nagu meie oma Linnutee," ütles Li.
Meeskond loodab, et edasine modelleerimine näitab võimalusi teooria eristamiseks teistest tumeda energia hüpoteesidest, lisas ta.
Niisiis seavad need ideed kahtluse alla Einsteini üldrelatiivsusteooria, nagu on laialdaselt kajastatud?
"Väljakutse on tugev sõna," ütles Philadelphia Pennsylvania ülikooli füüsik Jeremy Sakstein, kes polnud tööga seotud, Live Science'ile.
Ta lisas, et üldrelatiivsuse testimiseks on kasulik omada konkureerivaid teooriaid. See uus uurimistöö kujutab endast sammu ennustuste tegemise suunas selle kohta, mida need alternatiivid võivad kosmoloogilises skaalal näha.
