Felépíthet egy kaméleon galaxist? Az új számítógépes modellek szerint igen.
Ez nem szürrealisztikus vicc, hanem inkább a legújabb szimulációk következménye, amelyek célja a sötét energia belső működésének megmagyarázása, egy titokzatos erő, amely az univerzum mindent elválasztja. A Nature Astronomy folyóiratban július 8-án közzétett eredmények alátámasztják a sötét energia modelljét, a Chameleon Theory néven ismertt.
A sötét energiára utaló jeleket először az 1990-es évek végén fedezték fel, amikor a kozmológusok megmérték a távoli szupernóvák fényét, és rájöttek, hogy a csillagok a vártnál halványabbak voltak. A fizikusok olyan erő létezését javasolták, amely a gravitációval ellentétesen működik, és elhúzza a dolgokat egymástól, nem pedig összehúzza őket.
A legtöbb kutató egyetért azzal az elképzeléssel, hogy a sötét energiát úgynevezett kozmológiai állandóként, egy olyan típusú energiaként, amely maga a tér vákuumában merül fel. Baojiu Li, az Egyesült Királyság Durham Egyetem matematikai fizikusa elmondta a Live Science-nek. "Ez az egyszerű modell gyakorlatilag nagyon jól működik, és egyenesen kiegészíti a kozmológiai modellt anélkül, hogy módosítani kellene a gravitációs törvényt" - mondta.
A probléma az, hogy a vezető fizikai elméletek előrejelzik, hogy a vákuum energiájának 120 nagyságrenddel nagyobbnak kell lennie, mint amit a kozmológusok megfigyelnek az univerzum sötét energiájának tényleges mérése alapján - mondta Li. Tehát a fizikusok alternatív magyarázatokat kerestek, ideértve a Chameleon Theory-t is.
A Sky and Telescope magazin magyarázója szerint az elmélet egy új erőt javasol a már ismert négy tetején, amelyet a kaméleon részecske nevű részecske közvetít. A kaméleon erő sötét energiaként viselkedik, eloszlatva a galaxisokat a kozmoszban. De ha egy váratlan ötödik erővel rendelkeznek, akkor saját dilemmájával jár - hogy azért hogy mi hangszereink még soha nem láttak ilyen részecskét?
Az elmélet azt sugallja, hogy a kaméleon részecskék, akárcsak a hüllő névmásaik, belekeveredhetnek a környezetükbe, hogy elkerüljék az észlelést. A szín megváltoztatása helyett ezek a részecskék megváltoztatják a tömeget. Nagy sűrűségű környezetben, például a Föld közelében, nagy tömegű, ezért nehéz felismerni. Ezért nem látjuk a kaméleon részecskék hatását a naprendszerünkre, hanem csak rendkívül nagy kozmológiai skálákra, ahol az anyag az elmélet szerint általában ritka.
A kaméleonelmélet kipróbálására a kutatók nagy teljesítményű számítógépes szimulációkat készítettek, amelyekkel a négy ismert erővel és a kaméleon részecskékkel virtuális sötét anyagot - egy még ismeretlen anyagot, amely egyértelműen meghaladja az univerzumban látható anyagot - létrehozva olyan égi szerkezeteket, mint a Naprendszerünk, , egy nyilatkozat szerint.
De a feldolgozási teljesítmény korlátozása eddig azt jelentette, hogy a modellek nem tartalmazhattak rendes, látható anyagot, például protonokat és elektronokat. Li és kollégái szuperszámítógépeket használtak, hogy végül minden más mellé beépítsék a közönséges részecskéket, és galaxis méretű struktúrákat hozzanak létre.
"A szimulációk azt mutatják, hogy a reális galaxisok, mint a Tejútunk, kialakulhatnak annak ellenére, hogy a gravitáció bonyolultan viselkedik" - mondta Li.
A csapat reméli, hogy a további modellezés feltárja az elmélet megkülönböztetésének módját a sötét energiával kapcsolatos egyéb hipotézisektől - tette hozzá.
Tehát ezek az ötletek megkérdőjelezik Einstein általános relativitáselmélet-elméletét, amiről széles körben beszámoltak?
"A kihívás erős szó" - mondta a Live Sciencenek Jeremy Sakstein, a Philadelphiai Pennsylvaniai Egyetem fizikusa, aki nem vett részt a munkában.
Az általános relativitáselmélet teszteléséhez hasznos lenne egymással versengő elméletekkel rendelkezni, tette hozzá, és ez az új kutatás egy lépést jelent annak előrejelzésének megteremtése felé, hogy ezek az alternatívák mit láthatnak a kozmológiai skálán.
