„Шокиращи" резултати от проучване: има пета сила на природата

Миналата година астрофизиците направиха сензационно откритие: тъмната енергия може би губи силата си с разширяването на Вселената. Това накара физиците да обмислят замяната на стандартния космологичен модел на Вселената, който описва нейната еволюция, с екзотични нови теории. Тези теории предполагат, че гравитацията не работи по начина, по който сме си мислили. Може би има нова фундаментална сила на природата или неизвестна форма на гравитация, която се променя с течение на времето, пише New Scientist.

Най-добрият модел на Вселената днес е стандартният космологичен модел, наречен Lambda-CDM. То разделя космоса на три части: материя, която можем да видим, материя, която не можем да видим, но която все още има гравитационно привличане (тъмна материя) и тъмна енергия, постоянна сила, която кара Вселената да се разширява все по-бързо. В уравненията, създадени от Алберт Айнщайн, ускорението на Вселената има фиксирана скорост, известна като космологична константа.

Докато изследователите на екипа на DESI предложиха да коригират модела Lambda-CDM, за да отговаря на резултатите, Акрами и колегите му твърдят, че тази корекция не се основава на никаква физическа реалност. Вместо това, те откриха, че могат по-добре да опишат промените в разстоянието, които DESI вижда, като опишат тъмната енергия като поле, което се променя плавно с течение на времето.

Едно предимство на тази теория, наречена поле на квинтесенцията, е, че нейното съществуване може да се заключи от по-пълни модели на Вселената, като например някои модели на теорията на струните.

Това е добра новина и за други теории за квантовата гравитация, които отдавна се борят с предсказанието, базирано на стандартния космологичен модел, че разширяването на Вселената ще се ускорява завинаги, казва Кай.

Много от тези теории твърдят, че при сценарий с постоянно ускорение, квантовите флуктуации биха могли да се разширяват с течение на времето и в крайна сметка да станат толкова големи, колкото самата Вселена. Това е несъвместимо с пълно описание на Вселената, но променящата се тъмна енергия би направила много от тези теории по-жизнеспособни, казват физиците.

Моделът на квинтесенцията на Акрами и екипа му не взаимодейства с гравитацията по никакъв съществен начин, но други учени са открили, че моделите на тъмната енергия, които взаимодействат с гравитацията, отговарят по-добре на данните.

Ген Йе от университета в Лайден в Холандия и колегите му са предложили модел, наречен гравитационно топене, който гласи, че гравитацията, описана от общата теория на относителността на Айнщайн, ще започне да работи по различен начин в даден момент поради взаимодействието си с променящо се поле на тъмна енергия. Това би могло да обясни защо енергийната плътност на Вселената би трябвало да се увеличава с течение на времето, ако тъмната енергия отслабне, казва Йе.

Педро Ферейра от Оксфордския университет и колегите му са открили, че различен модел на квинтесенциална тъмна енергия, която също взаимодейства с гравитацията, описва това, което DESI изглежда е засекла.

Ферейра вярва, че не само гравитацията играе една от най-важните роли във Вселената, но може да има и пета сила на природата, причинена от тъмната енергия.

За съжаление, настоящите данни от DESI не са достатъчно точни, за да разграничат различните модели за взаимодействието на тъмната енергия с гравитацията, казват физиците. Те се надяват, че ще има начин да се определи коя теория е правилна. Ако гравитацията се променя от тъмната енергия, това би могло да се прояви и в други наблюдения. Но все още е твърде рано да се заключи, че тъмната енергия изобщо се променя, казват учените, докато не се получат повече данни, които да потвърдят това.