Enligt forskare från Oxford University är mörk energi och mörk materia en och samma substans som uppvisar negativa masseffekter.
Forskare från University of Oxford har hittat ett troligt svar på en av de viktigaste frågorna i modern fysik. I en ny artikel publicerad i tidskriften Astronomy & Astrophysics kombinerar de mörk materia och mörk energi till ett fenomen: de säger att det är en vätska med "negativ massa." Om du var tvungen att pressa negativ massa, skulle det accelerera mot dig. Denna nya teori kan också ge bevis för Einsteins förutsägelse för 100 år sedan.
Den nuvarande allmänt accepterade universummodellen, känd som Lambda-CDM (ΛCDM), säger ingenting om vad mörk materia och mörk energi fysiskt är. Vi vet om dem bara på grund av deras gravitationseffekt på det observerade ämnet.
Modellen presenterad av Dr. Jamie Farnes från Oxford erbjuder en ny förklaring till dessa fenomen.
”Vi tror att mörk materia och mörk energi kan kombineras till en vätska som har någon typ av” negativ energi”som avvisar allt annat material bort från sig själv. Även om detta ämne är ovanligt för oss, tyder det på att kosmos är symmetriskt både i positiva och negativa egenskaper, säger Dr. Farns.
Simulering som visar bildningen av en halo på 45 000 negativ massa runt en 5 000 positiv massgalax.
Tidigare utesluts förekomsten av negativ materia, eftersom man trodde att detta material skulle förlora täthet under universums expansion, vilket strider mot observationer som indikerar konstmaterialet för mörk materia över tid. Men Dr. Farnes verk använder "skapelsen tensor", vilket innebär att konstant förekomst av negativa massor. Detta visar att med konstant utseende av negativa massor, utspäds inte en vätska med negativ massa under utrymmet. Dessutom är den identisk med mörk energi.
Dr Farnes's teori ger också de första exakta förutsägelserna om beteendet hos halo av mörk materia. De flesta galaxer roterar så snabbt att de måste falla isär. Detta antyder i sin tur att en osynlig "glorie" av mörk materia hindrar dem från att ruttna. Den nya studien inkluderar också simuleringar av negativa massegenskaper som förutsäger bildningen av mörka ämnen halo - liknande de som antyds av moderna radioteleskoper.
Kampanjvideo:
Albert Einstein föreslog först ett "mörkt universum" för 100 år sedan när han i sina ekvationer upptäckte en parameter känd som "kosmologisk konstant", som nu allmänt betraktas som synonym med mörk energi. Det är känt att Einstein kallade den kosmologiska konstanten sitt "största misstag", även om moderna astrofysiska observationer bevisar att detta är ett verkligt fenomen. I anteckningarna från 1918, som beskrev den kosmologiska konstanten, resonerade forskaren att teorin måste modifieras så att detta tomma utrymme spelar rollen att locka till sig negativa massor som är fördelade över det interstellära rummet. Således kan Einstein ha förutsagt ett universum fylt med negativa massor.
”Tidigare tillvägagångssätt för att kombinera mörk energi och mörk materia har försökt modifiera Einsteins allmänna relativitetsteori, vilket har visat sig otroligt utmanande. Den nya metoden tar två gamla idéer som överensstämmer med Einsteins teori - negativa massor och skapandet av materia - och kombinerar dem, förklarar Farns. "Resultatet är vackert: mörk energi och mörk materia kan kombineras till en enda substans, och båda effekterna förklaras lätt genom överföring av materia med en positiv massa till ett hav av negativa massor."
Dr Farnes's teori kommer att testas med hjälp av avancerade radioteleskoper från SKA (Square Kilometer Array) observatorium, med vilket University of Oxford samarbetar.
Vladimir Guillen
