Ali lahko kameleon zgradi galaksijo? Glede na nove računalniške modele, da.
To ni nadrealistična šala, temveč implikacija nedavnih simulacij, katerih namen je razložiti notranje delovanje temne energije, skrivnostne sile, ki razjeda vse v vesolju. Ugotovitve, objavljene 8. julija v reviji Nature Astronomy, podpirajo model temne energije, znan kot Chameleon Theory.
Namigi za temno energijo so prvič odkrili v poznih devetdesetih letih, ko so kozmologi izmerili svetlobo oddaljenih supernov in spoznali, da so zvezde zatemnjene, kot je bilo pričakovano, kar kaže na to, da se tkanina vesoljskega časa ne samo širi, ampak pospešuje. Fiziki so predlagali obstoj sile, ki je delovala v nasprotju z gravitacijo in potiskala stvari drug od drugega, namesto da bi jih potegnila skupaj.
Večina raziskovalcev se strinja s tem, da je temna energija tista, ki je znana kot kozmološka konstanta, vrsta energije, ki se nahaja v vakuumu vesolja, je za Live Science povedal Baojiu Li, matematični fizik z univerze Durham v Združenem kraljestvu. "Ta preprost model deluje zelo dobro praktično in je naravni dodatek kozmološkemu modelu, ne da bi mu bilo treba spremeniti zakon gravitacije," je dejal.
Težava je v tem, da vodilne teorije fizike napovedujejo, da bi morala biti vrednost vakuumske energije za 120 nalog višja od tiste, ki jo kozmologi opazujejo pri dejanskih meritvah temne energije v vesolju, je dejal Li. Tako so fiziki iskali nadomestne razlage, vključno s kameleonovo teorijo.
Teorija predlaga novo silo nad štirimi že znanimi, ki jih je posredoval delček, imenovan delček kameleona, po pojasnilu razlagatelja v reviji Sky and Telescope. Sile kameleona bi delovale kot temna energija, ki bi razkropile galaksije v kozmosu. Toda, če imamo nepričakovano peto silo, pride s svojo lastno dilemo - kako to, da naši instrumenti še nikoli niso videli takšnih delcev?
Teorija nakazuje, da se lahko delci kameleona, tako kot njihovi imenjaki plazilcev, zlijejo v okolico, da se izognejo odkrivanju. Namesto da spremenijo barvo, ti delci spreminjajo maso. V okoljih z visoko gostoto, kot je to v bližini Zemlje, imajo veliko maso in jih je zato težko zaznati. Zato ne vidimo učinkov kameleonskih delcev na naš osončje, temveč le na izjemno velikih kozmoloških lestvicah, kjer je glede na teorijo na splošno zadeva redka.
Da bi preizkusili Chameleonovo teorijo, so raziskovalci izvedli zmogljive računalniške simulacije, tako da so vrteli navidezno temno snov - še neznano snov, ki močno odtehta vidno snov v vesolju - s štirimi znanimi silami in kameleonovimi delci, da bi ustvarili nebesne strukture, kot je naš osončje , piše v izjavi.
Toda do zdaj so omejitve moči obdelave pomenile, da modeli niso mogli vključevati navadne, vidne snovi, kot so protoni in elektroni. Li in njegovi sodelavci so s superračunalniki končno vključili navadne delce poleg vsega drugega in ustvarili strukture v galaksiji.
"Simulacije kažejo, da se lahko realistične galaksije, kot je naša lastna Mlečna pot, tvorijo kljub zapletenemu gravitacijskemu vedenju," je dejal Li.
Ekipa upa, da bo nadaljnje modeliranje razkrilo načine za razlikovanje teorije od drugih hipotez o temni energiji, je dodal.
Ali te ideje izpodbijajo Einsteinovo teorijo splošne relativnosti, kot je bilo že velikokrat objavljeno?
"Izziv je močna beseda," je za Live Science povedal Jeremy Sakstein, fizik z univerze v Pensilvaniji v Filadelfiji, ki ni bil vključen v delo.
Za preizkušanje splošne relativnosti je koristno imeti konkurenčne teorije, je dodal, in nova raziskava predstavlja korak k napovedovanju, kaj bi te alternative lahko videli na kozmoloških lestvicah.
