Mapa ciemnej materii z przeglądu KiDS (region G12)
Naukowcom z Uniwersytetu w Oksfordzie udało się rozwiązać jeden z największych problemów współczesnej fizyki. Nowe badania łączą ciemną materię i ciemną energię w jedno zjawisko - ciecz o „masie ujemnej”. Nowa teoria jest w stanie udowodnić poprawność 100-letniego przewidywania Einsteina.
Współczesny model Wszechświata (LambdaCDM) nie ujawnia fizycznych cech tajemniczej ciemnej materii i ciemnej energii. Wszystkie nasze założenia opierają się wyłącznie na efektach grawitacyjnych w kontakcie z materią widzialną. Nowy model uważa, że koncepcje te można połączyć w jeden płyn o ujemnym typie grawitacji, to znaczy, że odpycha materiał wokół siebie.
Egzotyczna materia (negatywna) została wcześniej wykluczona z obliczeń, ponieważ uważano, że taki materiał stanie się mniej gęsty w procesie rozszerzania Wszechświata, co zaprzecza obserwacjom pokazującym, że ciemna energia nie ulega wyczerpaniu w czasie. Nowe badanie pokazuje, że rosnąca liczba ujemnych mas nie jest rozcieńczana wraz z rozszerzaniem się przestrzeni. W rzeczywistości taka ciecz wydaje się identyczna z ciemną energią.
Nowa teoria pozwala nam wyprowadzić pierwsze prawidłowe prognozy zachowania halo ciemnej materii. Większość galaktyk obraca się tak szybko, że muszą zostać rozerwane, co oznacza, że niewidzialna aureola ciemnej materii trzyma je razem. W ostatnim badaniu przeprowadzono symulację komputerową właściwości masy ujemnej, która przewidywała powstawanie halo ciemnej materii, które zbiega się z nowoczesnymi obserwacjami w radioteleskopach. Po raz pierwszy Albert Einstein zasugerował istnienie ciemnej materii 100 lat temu, kiedy wyprowadził parametr stałej kosmologicznej. Nazwał ją „największym błędem”, chociaż współczesne wnioski sugerują, że jest to prawdziwe zjawisko. W notatkach z 1918 r. Napisał, że „modyfikacje teorii są wymagane, ponieważ pusta przestrzeń odgrywa rolę grawitacji mas ujemnych rozmieszczonych w przestrzeni międzygwiezdnej”.
Poprzednie podejścia do łączenia ciemnej energii i ciemnej materii próbowały zmienić ogólną teorię względności, co okazało się niezwykle trudne. Nowa metoda wykorzystuje dwie stare idee, które są zgodne z teorią Einsteina (masy ujemne i tworzenie materii) i łączy je razem.
Aby udowodnić nową teorię, konieczne będzie przeprowadzenie testów na ultranowoczesnym radioteleskopie SKA (Square Kilometer Array). Nowa ulepszona wersja LambdaCDM będzie w stanie dokładnie dopasować inne dane obserwacyjne z kosmologii. I okazuje się, że odwieczna tajemnica nieobecności 95% materii zostanie rozwiązana w najprostszy sposób.
