Ciemna energia jest fundamentem współczesnej kosmologii, uznawana za siłę napędzającą ekspansję Wszechświata. W modelu standardowym opisuje ją stała kosmologiczna w ramach ogólnej teorii względności. Jednak wraz z gromadzeniem danych obserwacyjnych pojawiają się problemy podważające ten model. Kluczowym wyzwaniem jest tzw. problem napięcia Hubble’a, czyli rozbieżność między obserwowaną szybkością ekspansji, a metodami jej pomiaru. Ponadto, choć zakłada się jednorodność ciemnej energii w całym Wszechświecie, pewne dane sugerują, że może być inaczej. Nowe badanie twierdzi jednak, że cała koncepcja ciemnej energii może być błędna i w rzeczywistości nie istnieje.

Według modelu standardowego Wszechświat, na dużą skalę, jest jednorodny i izotropowy. Rozkład materii, choć lokalnie nierównomierny, wyrównuje się na skalach rzędu miliarda lat świetlnych. Przyjmując tę zasadę jednorodności, ekspansję Wszechświata opisuje metryka Friedmanna-Lemaître’a-Robertsona-Walkera, gdzie ciemna energia pełni rolę stałej kosmologicznej.

Krytycy modelu standardowego argumentują, że zasady ogólnej teorii względności nie mogą być bezpośrednio stosowane na kosmiczną skalę. W jednym z alternatywnych modeli, Timescape, ciemna energia naruszałaby zasadę równoważności, według której energia bezwładnościowa i grawitacyjna są równoważne. Model ten sugeruje również, że Wszechświat nie jest jednorodny w czasie. W gromadach galaktyk zegary miałyby biec wolniej niż w pustkach kosmicznych, co w skali miliardów lat mogłoby dawać pozory ekspansji kosmicznej.

W najnowszym badaniu wykorzystano zbiór danych Pantheon+ dotyczący supernowych typu Ia, by porównać, który model – standardowy czy Timescape – lepiej pasuje do danych. Różnica między modelami polega na tym, że ekspansja kosmiczna musi być jednorodna w modelu standardowym, a w modelu Timescape – niekoniecznie. Wyniki wskazują, że dane lepiej pasują do modelu Timescape, choć różnica nie jest na tyle znacząca, by odrzucić model standardowy.

Jeśli przyszłe obserwacje będą wspierać model Timescape, może to zrewolucjonizować naszą wiedzę o Wszechświecie. Jednak konieczna jest ostrożność. Model Timescape to tylko jedna z wielu alternatyw, a samo badanie nie rozwiązuje wszystkich problemów teoretycznych. Mimo to wyniki wskazują, że standardowy model kosmologiczny wymaga dalszej weryfikacji. Stoimy u progu ekscytujących odkryć, które mogą znacząco poszerzyć naszą wiedzę o strukturze i ewolucji Wszechświata.

Źródło: Universe Today