Tin tức Vũ trụ TV

Các nhà nghiên cứu dự đoán vị trí của ứng cử viên mới cho năng lượng tối bí ẩn

Ngày:
Sep 03, 2020
Tóm lược:

Nghiên cứu mới giải thích điều gì có thể là nguyên nhân khiến vũ trụ tăng tốc mở rộng.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Một kịch bản GEODE không thay đổi sự hình thành tiêu chuẩn của cấu trúc trong Vũ trụ. Vũ trụ phát triển từ trái sang phải. Các vùng màu xanh lam tương ứng với vật chất. GEODE hình thành ở vùng xanh và di cư vào vùng đen.
Một kịch bản GEODE không thay đổi sự hình thành tiêu chuẩn của cấu trúc trong Vũ trụ. Vũ trụ phát triển từ trái sang phải. Các vùng màu xanh lam tương ứng với vật chất. GEODE hình thành ở vùng xanh và di cư vào vùng đen.

Các nhà thiên văn học đã biết trong hai thập kỷ rằng sự giãn nở của vũ trụ đang tăng tốc, nhưng vật lý của sự giãn nở này vẫn còn là một bí ẩn. Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Hawaiʻi ở Mānoa đã đưa ra một dự đoán mới – năng lượng tối chịu trách nhiệm cho sự tăng trưởng nhanh chóng này đến từ một biển rộng lớn các vật thể nén trải rộng khắp các khoảng trống giữa các thiên hà. Kết luận này là một phần của nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Vật lý Thiên văn (The Astrophysical Journal).

Vào giữa những năm 1960, các nhà vật lý lần đầu tiên cho rằng sự sụp đổ của sao không nên tạo thành các lỗ đen thực sự, mà thay vào đó nên hình thành các Vật thể Chung của Năng lượng Tối (GEODEs). Không giống như các lỗ đen, GEODE không ‘phá vỡ’ các phương trình của Einstein bằng các điểm kỳ dị. Thay vào đó, một lớp quay bao quanh một lõi năng lượng tối. Nhìn từ bên ngoài, GEODE và lỗ đen hầu như giống nhau, ngay cả khi “âm thanh” của sự va chạm của chúng được đo bằng các đài quan sát sóng hấp dẫn.

Vì GEODE bắt chước các lỗ đen, nên người ta cho rằng chúng di chuyển trong không gian giống như cách các lỗ đen. Kevin Croker, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Điều này sẽ trở thành một vấn đề nếu bạn muốn giải thích sự giãn nở ngày càng nhanh của vũ trụ. Mặc dù năm ngoái chúng tôi đã chứng minh rằng GEODE, về nguyên tắc, có thể cung cấp năng lượng tối cần thiết, bạn cần rất nhiều GEODE cũ và khổng lồ. Nếu chúng di chuyển giống như lỗ đen, ở gần vật chất nhìn thấy được, các thiên hà như Dải Ngân hà của chúng ta sẽ có đã bị gián đoạn. “

Croker đã hợp tác với nghiên cứu sinh Jack Runburg của Khoa Vật lý và Thiên văn học UH Mānoa, và Duncan Farrah, một giảng viên tại Viện Thiên văn học UH và khoa Vật lý và Thiên văn học, để điều tra cách thức GEODE di chuyển trong không gian. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng lớp quay xung quanh mỗi GEODE xác định cách chúng di chuyển so với nhau. Nếu các lớp bên ngoài của chúng quay chậm, các GEODE kết tụ nhanh hơn các lỗ đen. Điều này là do GEODE có được khối lượng từ sự phát triển của chính vũ trụ. Tuy nhiên, đối với các GEODE có các lớp quay gần bằng tốc độ ánh sáng, sự tăng khối lượng bị chi phối bởi một hiệu ứng khác và các GEODE bắt đầu đẩy nhau. Farrah nói: “Sự phụ thuộc vào spin thực sự khá bất ngờ. Nếu được xác nhận bằng quan sát, nó sẽ là một loại hiện tượng hoàn toàn mới.”

Nhóm nghiên cứu đã giải các phương trình của Einstein với giả định rằng nhiều ngôi sao lâu đời nhất, được sinh ra khi vũ trụ chưa đầy 2% tuổi hiện tại, đã hình thành GEODE khi chúng chết. Khi các GEODE cổ đại này ăn các ngôi sao khác và khí giữa các vì sao dồi dào, chúng bắt đầu quay rất nhanh. Sau khi quay đủ nhanh, lực đẩy lẫn nhau của các GEODE khiến hầu hết chúng có ‘khoảng cách xã hội’ vào các vùng mà cuối cùng sẽ trở thành khoảng trống trống rỗng giữa các thiên hà ngày nay.

Nghiên cứu này ủng hộ quan điểm rằng GEODE có thể giải quyết vấn đề năng lượng tối trong khi vẫn hài hòa với các quan sát khác nhau trên khoảng cách rộng lớn. GEODE tránh xa các thiên hà ngày nay, vì vậy chúng không làm gián đoạn các cặp sao mỏng manh được tính trong Dải Ngân hà. Số lượng GEODE cổ đại cần thiết để giải quyết vấn đề năng lượng tối phù hợp với số lượng các ngôi sao cổ đại. GEODE không làm gián đoạn sự phân bố đo được của các thiên hà trong không gian bởi vì chúng tách khỏi vật chất phát sáng trước khi nó hình thành các thiên hà ngày nay. Cuối cùng, GEODE không ảnh hưởng trực tiếp đến các gợn sóng nhẹ nhàng trong ánh hào quang của Vụ nổ lớn, bởi vì chúng được sinh ra từ các ngôi sao đã chết hàng trăm triệu năm sau khi giải phóng bức xạ phông vũ trụ này.

Các nhà nghiên cứu lạc quan một cách thận trọng về kết quả của họ. Farrah nói: “Người ta cho rằng, nếu không phát hiện trực tiếp thứ gì đó khác ngoài chữ ký Kerr [Lỗ đen] từ LIGO-Virgo [các đài quan sát sóng hấp dẫn], thì bạn sẽ không bao giờ có thể nói rằng GEODE tồn tại. Croker nói thêm, “nhưng bây giờ chúng tôi đã hiểu rõ ràng hơn về cách các phương trình của Einstein liên kết lớn và nhỏ, chúng tôi đã có thể liên hệ với dữ liệu từ nhiều cộng đồng và một bức tranh thống nhất đang bắt đầu hình thành.”

Theo Runburg, người có mối quan tâm nghiên cứu chính không liên quan đến GEODE, “hệ quả thú vị nhất, đối với tôi, là các cộng đồng các nhà nghiên cứu bị ngắt kết nối trước đây giờ có điểm chung. các bộ phận.”


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Hawaii tại Manoa cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. KS Croker, J. Runburg, D. Farrah. Hàm ý của đối xứng và áp suất trong vũ trụ Friedmann. III. Điểm các nguồn năng lượng tối có xu hướng đồng nhất . Tạp chí Vật lý thiên văn , 2020; 900 (1): 57 DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abad2f

Bài viết liên quan

Bài viết mới