Konsens ist, dass das Universum vor ungefähr 13,8 Milliarden Jahren in einem kolossalen Knall - dem Urknall genannt - erschaffen wurde und sich dann auszudehnen begann. Alle Anzeichen deuten darauf hin, dass sich das Universum weiterhin in alle Richtungen ausdehnt wie ein sich ständig ausdehnender Ballon.
Die Übereinstimmung der Physiker über die Geburt und das Leben des Universums trifft jedoch über diesen Punkt hinaus einen Haken. Die Expansionsrate des Universums scheint sich je nach Messung zu unterscheiden.
Die Art und Weise, wie wir die universelle Expansion messen, könnte falsch sein oder es könnte etwas im Universum passieren, das die Physiker noch nicht entdeckt haben - sie werfen ihre Modelle ab.
Letzteres könnte laut einer aktuellen Studie der Fall sein in der Zeitschrift veröffentlicht Körperliche Überprüfung D . In der Studie schlagen die Autoren eine neue Art von dunkler Energie im Universum vor. Wenn dieser neue Typ in Berechnungen der Expansion des Universums einbezogen wird, erhalten Sie Ergebnisse mit mehr Gemeinsamkeiten als zuvor - Reduzierung des Schismas im Konsens.
Eine neue Art von dunkler Energie könnte die Expansion des Universums erklären
"Eine neue Art von dunkler Energie kann das Problem der widersprüchlichen Berechnungen lösen", sagte Martin S. Sloth, Professor für Kosmologie an der Universität von Süddänemark SDU, in a Science Daily Bericht .
Wenn Physiker versuchen, die Expansionsrate des Universums zu berechnen, nehmen sie an, dass das Universum aus drei Teilen besteht: Dunkle Materie, Dunkle Energie und gewöhnliche Materie. Bis vor kurzem arbeitete jede Art von Beobachtung mit diesem Modell der Zusammensetzung des Universumsvon Energie und Materie - aber das könnte nicht mehr der Fall sein.
Unterschiedliche Ergebnisse in die Berechnung der Expansion des Universums passiert, wenn Physiker die neuesten Daten aus Messungen von Supernovae oder kosmischer Mikrowellen-Hintergrundstrahlung betrachten. Die beiden Methoden haben nur unterschiedliche Ausgangsexpansionsraten.
"In unserem Modell stellen wir fest, dass eine neue Art von zusätzlicher dunkler Energie im frühen Universum sowohl die Hintergrundstrahlung als auch die Supernova-Messungen gleichzeitig und ohne Widerspruch erklären würde", sagte Sloth.
"Wir glauben, dass im frühen Universum dunkle Energie in einer anderen Phase existierte. Sie können sie damit vergleichen, wenn Wasser abgekühlt wird und es einen Phasenübergang zu Eis mit einer geringeren Dichte durchläuft", erklärte FaultierDie Dunkle Energie in unserem Modell geht in eine neue Phase mit einer geringeren Energiedichte über, wodurch sich die Wirkung der Dunklen Energie auf die Expansion des Universums ändert. "
Die Annahme einer Phasenverschiebung der dunklen Energie könnte den Konsens über die Expansionsrate des Universums stärken.
Faultier und Postdoktorand Florian Niedermann - ein Kollege von Faultier an der SDU - sagte, dass ihre Berechnungen funktionieren, vorausgesetzt, Sie stellen sich vor, dass die Dunkle Energie einen Phasenübergang erlebt hat, der durch die Expansion des Universums .
"Es ist ein Phasenübergang, bei dem plötzlich viele Blasen der neuen Phase auftreten, und wenn sich diese Blasen ausdehnen und kollidieren, ist der Phasenübergang abgeschlossen", sagte Faultier. "Im kosmischen Maßstab ist es ein sehr heftiger quantenmechanischer Prozess. "
Zum Zeitpunkt des Schreibens wissen wir, woraus ungefähr 20% der Materie des Universums bestehen. Dies ist gewöhnliche Materie, die uns alle, die Planeten, Sterne und Galaxien, zusammensetzt. Aber das Universum enthält auch dunkle Materie - was bisher der Fall istentging jeder empirischen Studie.
Die dritte Zutat - Dunkle Energie - ist die Energie, von der angenommen wird, dass sie die Expansion des Universums antreibt. Sie macht ungefähr 70% der Energiedichte des Universums aus. Während dem Universum keine Geheimnisse fehlen, bilden wir einen besseren Konsens in unseren Berechnungen darüber, woraus es besteht, wie es funktioniert, und bei dunkler Energie Eine Phasenverschiebung könnte uns einem zusammenhängenden Verständnis der Geschwindigkeit der kosmischen Expansion näher bringen.