Ткань космоса, как мы ее сейчас понимаем, состоит из трех основных компонентов: «обычной материи», «темной энергии» и «темной материи». Однако новые исследования переворачивают эту устоявшуюся модель с ног на голову.
Недавнее исследование, проведенное Университетом Оттавы, представило убедительные доказательства, которые бросают вызов традиционной модели Вселенной, предполагая, что в ней, возможно, нет места темной материи.
Ядро новой модели CCC+TL
Темная материя, термин, используемый в космологии, относится к неуловимому веществу , которое не взаимодействует со светом или электромагнитными полями и может быть идентифицировано только через его гравитационные эффекты.
Несмотря на свою загадочную природу, темная материя была фундаментальным элементом в объяснении поведения галактик, звезд и планет.
В основе этого исследования лежит Раджендра Гупта, выдающийся профессор физики факультета естественных наук. Инновационный подход Гупты предполагает интеграцию двух теоретических моделей: ковариирующих констант связи (CCC) и «усталого света» (TL), известных вместе как модель CCC+TL.
Эта модель исследует идею о том, что силы природы уменьшаются с течением космического времени и что свет теряет энергию на огромных расстояниях. Эта теория была тщательно проверена и согласуется с различными астрономическими наблюдениями, включая распределение галактик и эволюцию света ранней Вселенной .
Последствия существования темного космоса без материи
Это открытие бросает вызов общепринятому пониманию того, что темная материя составляет примерно 27% Вселенной, при этом обычная материя составляет менее 5%, а остальное составляет темная энергия , а также пересматривает наш взгляд на возраст и расширение Вселенной.
«Результаты исследования подтверждают нашу предыдущую работу, в которой предполагалось, что Вселенной 26,7 миллиардов лет , что отрицает необходимость существования темной материи», — объясняет Гупта.
«В отличие от стандартных космологических теорий, согласно которым ускоренное расширение Вселенной объясняется темной энергией, наши результаты показывают, что это расширение происходит из-за ослабления сил природы, а не темной энергии», — продолжил он.
Наука, стоящая за открытием Гупты
Неотъемлемой частью исследований Гупты был анализ «красного смещения» — явления, при котором свет смещается в сторону красной части спектра.
Изучая данные о распределении галактик на низких красных смещениях и угловом размере звукового горизонта на высоких красных смещениях, Гупта представляет убедительный аргумент против существования темной материи, оставаясь при этом в соответствии с ключевыми космологическими наблюдениями .
Гупта уверенно заключает: «Есть несколько работ, ставящих под сомнение существование темной материи, но моя, насколько мне известно, первая, которая исключает ее космологическое существование, но при этом согласуется с ключевыми космологическими наблюдениями, которые мы успели подтвердить».
Последствия и будущие направления
Подводя итог, новаторское исследование Раджендры Гупты фундаментально бросает вызов преобладающей космологической модели, предлагая Вселенную без необходимости в темной материи.
Объединив ковариационные константы связи и теории усталого света, Гупта не только бросает вызов традиционному пониманию космического состава, но и предлагает новый взгляд на расширение и возраст Вселенной.
Это важнейшее исследование предлагает научному сообществу пересмотреть давние представления о темной материи и открывает новые захватывающие возможности для понимания фундаментальных сил и свойств космоса.
Благодаря тщательному анализу и смелому подходу работа Гупты знаменует собой значительный шаг вперед в наших поисках расшифровки тайн Вселенной.
Еще о темной материи
Как обсуждалось выше, темная материя остается одним из самых загадочных аспектов нашей Вселенной. Несмотря на свою невидимость и тот факт, что она не излучает, не поглощает и не отражает свет, темная материя играет решающую роль в космосе.
Многие ученые, хотя, конечно, не Раджендра Гупта, делают выводы о ее присутствии на основе гравитационного воздействия, которое она оказывает на видимую материю, излучение и крупномасштабную структуру Вселенной.
Основание теории темной материи
Теория темной материи возникла из-за расхождений между наблюдаемой массой крупных астрономических объектов и их расчетной массой, основанной на их гравитационном воздействии.
В 1930-х годах астроном Фриц Цвикки был одним из первых, кто предположил, что невидимая материя может объяснить «недостающую» массу в скоплении галактик Комы.
С тех пор доказательств продолжает накапливаться, включая кривые вращения галактик, которые указывают на наличие гораздо большей массы, чем можно объяснить только видимой материей.
Роль в космосе
Считается, что темная материя составляет около 27% общей массы и энергии Вселенной. В отличие от обычной материи, темная материя не взаимодействует с электромагнитными силами, то есть не поглощает, не отражает и не излучает свет, что чрезвычайно затрудняет ее непосредственное обнаружение.
О его присутствии можно судить по гравитационному воздействию на видимую материю, преломлению света (гравитационное линзирование) и влиянию на космическое микроволновое фоновое излучение.
Неуловимый поиск
Ученые разработали несколько инновационных методов косвенного обнаружения темной материи. Эксперименты, подобные тем, что проводятся с подземными детекторами частиц и космическими телескопами, направлены на наблюдение побочных продуктов взаимодействия или аннигиляции темной материи.
Большой адронный коллайдер (БАК) в ЦЕРНе также ищет признаки частиц темной материи в столкновениях частиц высоких энергий. Несмотря на эти усилия, темную материю до сих пор не удалось обнаружить напрямую, что делает ее одной из наиболее серьезных проблем современной физики.
Будущее исследований темной материи
Стремление понять темную материю продолжает стимулировать прогресс в астрофизике и физике элементарных частиц. Будущие наблюдения и эксперименты могут раскрыть природу темной материи, проливая свет на эту космическую тайну.
По мере развития технологий мы надеемся напрямую обнаружить частицы темной материи или найти новые доказательства, которые могли бы либо подтвердить, либо бросить вызов нашим текущим теориям о составе Вселенной.
По сути, теория темной материи подчеркивает наше стремление понять огромные, невидимые компоненты Вселенной. Ее разрешение может революционизировать наше понимание Вселенной, от мельчайших частиц до крупнейших структур в космосе.
Полный текст исследования был опубликован в The Astrophysical Journal.
