Od niemal stu lat kosmologia opiera się na uproszczonych modelach, w których materia traktowana jest jak jednolita, równomiernie rozłożona w przestrzeni. Takie podejście pozwoliło zrozumieć Wielki Wybuch i rozszerzanie się kosmosu, ale ma jedną zasadniczą wadę – ignoruje fakt, że rzeczywisty wszechświat jest pełen złożonych struktur. Gwiazdy tworzą galaktyki, te z kolei gromady, między którymi rozciągają się ogromne pustki. Wszystko to nieustannie oddziałuje na siebie grawitacyjnie.
Dr Leonardo Giani z Uniwersytetu Queensland opracował nowy model matematyczny, który po raz pierwszy uwzględnia ten rzeczywisty, „nierówny” obraz kosmosu. Korzystając z danych z instrumentu DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), badającego wszechświat aż do odległości 11 miliardów lat świetlnych, zespół naukowca stworzył ramy opisujące, jak powstawanie i ewolucja struktur kosmicznych wpływa na obserwacje astronomiczne.
W tradycyjnym ujęciu zakłada się, że materia zachowuje się jednolicie. Tymczasem wielkie pustki nadal się rozszerzają, a masywne gromady galaktyk przyciągają materię do środka. Model Giani’ego pozwolił określić minimalne rozmiary takich pustek i zapadających się regionów, które realnie wpływają na wyniki pomiarów. Okazało się, że dane obserwacyjne nie pasują do klasycznego schematu – to ogromne kosmiczne pustki mogą tłumaczyć anomalie w obliczeniach.
Co istotne, nowa teoria rozwiązuje dwa największe zagadki współczesnej kosmologii: napięcie Hubble’a, czyli sprzeczne wyniki dotyczące tempa ekspansji wszechświata, oraz zagadkę dynamicznej ciemnej energii. Zamiast zakładać, że ciemna energia zmienia się w czasie, wystarczy uwzględnić, że wszechświat nie jest równy. Dzięki temu sprzeczności znikają bez wprowadzania egzotycznej fizyki.
Wnioski z badań, opublikowane w Physical Review Letters, sugerują, że wiele kosmicznych zagadek wynikało po prostu z tego, że patrzyliśmy na wszechświat zbyt uproszczonymi oczami. Teraz, dzięki nowemu modelowi, możemy być o krok bliżej prawdziwego zrozumienia, jak wygląda i działa kosmos.
Źródło: Universe Today
