Розділи
Матеріали

Може ми неправильно розуміємо Всесвіт: темна матерія і темна енергія можуть не існувати

Андрій Кадук
Темна матерія і темна енергія можуть не існувати | Фото: space.com

Кілька десятиліть астрономи вважають, що у Всесвіті існують два загадкові компоненти: темна матерія і темна енергія. Перша потрібна для того, щоб галактики існували як єдине ціле, а тому створює додаткову гравітацію. Друга необхідна для пояснення прискореного розширення Всесвіту. Але вчені вважають, що і темна матерія, і темна енергія, можливо, взагалі не існують.

Деякі спостережувані дивні явища у Всесвіті астрономи пояснюють наявністю темної матерії і темної енергії. Але обидва ці компоненти Всесвіту так і не вдалося виявити безпосередньо, є лише непрямі ознаки їхнього існування, хоча багато вчених упевнені в тому, що темна енергія і темна матерія існують. Але автори нового дослідження, опублікованого в журналі Galaxies, представили теорію, згідно з якою темна енергія і темна матерія, можливо, є лише ілюзією. Те, що ми сприймаємо як темну матерію і темну енергію, може бути просто наслідком дії природних сил Всесвіту, які повільно слабшають у міру його старіння, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Нова теорія припускає, що якщо основні сили природи, наприклад, гравітація, повільно змінюються з часом і в просторі, то це може пояснити дивну поведінку зірок у галактиках і розширення Всесвіту. Автори дослідження вважають, що головні сили природи слабшають у міру розширення Всесвіту протягом тривалого часу. Через це створюється враження, що існує додаткова сила, яка прискорює розширення космосу, відома як темна енергія. А в масштабах галактик зміна сил природи у пов'язаному гравітацією просторі призводить до виникнення додаткової гравітації, яка, як вважається, створена темною матерією. Автори дослідження кажуть, що і темна енергія, і темна матерія можуть бути лише космічною ілюзією, яка виникає через зміну констант сил природи, які визначають інтенсивність цих сил.

За словами астрономів, темна матерія і темна енергія використовується для пояснення деяких спостережуваних явищ, щоб їх можна було узгодити зі стандартною космологічною моделлю, що пояснює еволюцію Всесвіту. Але нова теорія для пояснення цих явищ не вимагає цих невидимих компонентів космосу.

Темна матерія потрібна для того, щоб галактики існували як єдине ціле, а тому створює додаткову гравітацію
Фото: Salon.com

Автори дослідження кажуть, що їхня теорія може пояснити занадто швидке обертання зірок у зовнішніх частинах галактик без наявності темної матерії. Це є результатом того, що Всесвіт є неоднорідним і сили природи змінюються з плином часу.

Нова теорія містить параметр α, що виникає через еволюцію сил природи. Цей параметр є додатковим компонентом у рівняннях гравітації, який створює ефекти, аналогічні до тих, що астрономи приписують темній матерії та темній енергії.

Темна енергія необхідна для пояснення прискореного розширення Всесвіту
Фото: phys.org

У великих масштабах Всесвіту, у розмірах понад 600 мільйонів років, цей параметр є постійним, тобто константою. Але в набагато менших масштабах, на рівні галактик, оскільки розподіл звичайної матерії змінюється, параметр α також змінюється, що призводить до появи додаткової гравітації. Тому нова теорія передбачає, що в областях Всесвіту з великим вмістом звичайної матерії ефект додаткової гравітації менший, а там, де густина матерії низька, він більший.

Тому замість того, щоб у галактиках існувала темна матерія, яка створює додаткову гравітацію, вона створюється через параметр α. За словами вчених, використання цього параметра пояснює спостережувані криві обертання галактик, коли зірки в зовнішніх частинах галактик рухаються швидше, ніж очікувалося.

Автори дослідження вважають, що ця теорія може вирішити деякі з найбільших загадок астрономії. Наприклад, учені поки що не можуть пояснити, яким чином у ранньому Всесвіті дуже швидко змогли виникнути дуже масивні галактики. Науковці вважають, що насправді це пов'язано з тим, що Всесвіт має приблизно у 2 рази більший вік, ніж вважається, тобто йому не 13,8 мільярда років, а понад 27 мільярдів років. Це означає, що часу для формування таких галактик було достатньо.

Нова теорія може повністю змінити наше уявлення про Всесвіт, але потрібно її ще довести.

Як уже писав Фокус. Астрономи вважають, що вони знайшли докази того, що зірки з темною матерією всередині існують.

Також Фокус писав про те, що ця рекордна Велика кометабула видна неозброєним оком протягом 569 днів. Якщо вам не вдалося побачити цю величезну і яскраву комету, то наступного разу її буде видно в нашому небі тільки приблизно в 4380 році.