Un ciudat „glitch cosmic” în gravitatie ar putea explica comportamentul ciudat al universului la cele mai mari scale, sugerează cercetătorii.
Mai întâi formulat de Albert Einstein în 1915, teoria relativității generale rămâne cea mai bună și cea mai precisă înțelegere a modului în care funcționează gravitația la scară medie spre mare.
Cu toate acestea, micșorați și mai mult pentru a vedea grupuri enorme de galaxii legate gravitațional care interacționează și par să apară unele inconsecvențe. Acest lucru sugerează că gravitația, care este teoretizată a fi o constantă în toate timpurile și scările, ar putea de fapt deveni puțin mai slabă la distanțe cosmice.
Într-un studiu publicat pe 20 martie în Jurnal de Cosmologie și Fizica Astroparticulelorcercetătorii au descris această discrepanță ca pe o „gașcă cosmică” și spun că soluția propusă pentru aceasta ne-ar putea ajuta să înțelegem unele dintre cele mai durabile mistere ale universului.
“[It’s] ca să faci un puzzle pe suprafața unei sfere, apoi să așezi piesele pe o masă plată și să încerci să le potrivești”, coautor al studiului. Niayesh Afshordi, profesor de astrofizică la Universitatea Waterloo din Ontario, a declarat pentru Live Science. „La un moment dat, piesele de pe masă nu se vor potrivi unul cu celălalt, pentru că folosești un cadru greșit.
Legate de: Telescopul James Webb confirmă că este ceva grav greșit în înțelegerea noastră despre univers
„Efectul este pistolul fumegător pentru o încălcare fundamentală a principiului de echivalență al lui Einstein (sau simetria Lorentz), care ar putea indica imagini radical diferite pentru gravitația cuantică. Big Bang-ulsau găuri negre”, a adăugat Afshordi.
Cosmos pentru îngrijorare
Teoria lui Einstein despre relativitatea generală este remarcabil de bun în a descrie universul deasupra scărilor cuantice și a prezis chiar și alte aspecte ale cosmosului nostru, inclusiv găuri negrelentila gravitațională a luminii, undele gravitaționale și Big Bang-ul.
Cu toate acestea, există unele discrepanțe între teorie și realitate. În primul rând, încearcă să reducă relativitatea generală pentru a descrie modul în care funcționează gravitația scale cuantice transformă ecuațiile sale de obicei robuste în prostii de neînțeles.
În al doilea rând, completarea modelului nostru actual al universului a necesitat introducerea a două adăugiri misterioase, cunoscute ca materie întunecată și energie întunecată. Se crede că alcătuiesc cea mai mare parte din conținutul universului, aceste entități nu au fost niciodată detectate direct și nu reușesc să explice de ce cosmosul nostru este extinzându-se la viteze diferite în funcție de locul în care privim.
Ca răspuns la aceste probleme, autorii noii lucrări au venit cu o sugestie simplă: o modificare a teoriei lui Einstein la diferite scări de distanță.
„Modificarea este foarte simplă: presupunem că constanta universală a gravitației este diferită la scară cosmologică, în comparație cu cea mai mică (cum ar fi sistem solar sau galactice), a spus Afshordi. „Numim asta o eroare cosmică”.
Afshordi a spus că această modificare aduce modificări tiparelor găsite în fundalul cosmic cu microunde – radiația rămasă produsă la 380.000 de ani după Big Bang – și în structura și expansiunea universului. Aceste ajustări sunt subtile, dar implicația că legile gravitației se schimbă pe scara distanței ar putea fi profundă.
„Găsim dovezi pentru defecțiune: gravitația cosmică este cu aproximativ 1% mai slabă decât gravitația galactică/sistemului solar”, a adăugat el.
Cercetătorii au spus că existența erorii ar putea fi confirmată de sondajele galaxiilor de următoarea generație, inclusiv cele efectuate cu Agenția Spațială Europeanălui Telescopul spațial Euclidcel Instrument spectroscopic de energie întunecată si Observatorul Simons. Ei spun că aceste instrumente ar trebui să facă măsurători ale erorii de patru ori mai precise decât este posibil în prezent și, prin urmare, să confirme sau să excludă teoria lor.
Cu toate acestea, unii oameni de știință spun că o simplă modificare a relativității lui Einstein ar putea să nu fie suficientă. De fapt, este posibil ca discrepanțele relevate de observațiile astronomice să fie indicii că înțelegerea noastră a universului necesită o rescrie completă.
„Nu este atât de surprinzător că acest nou model se potrivește puțin mai bine cu datele, dar poate că asta ne spune ceva”, a spus Scott Dodelsonprofesor de fizică și președinte al departamentului de fizică de la Universitatea Carnegie Mellon, care nu a fost implicat în studiu.
„Dacă da, înseamnă că înțelegem chiar mai puțin decât am crezut că am făcut”, a spus el pentru Live Science. „Bănuiala mea este că, în loc să adăugăm mai multe lucruri noi, avem nevoie de o nouă paradigmă. Dar nimeni nu a venit cu nimic care să aibă vreun sens încă”.