Kosmologer från Case Western Reserve University i USA och Catania University i Italien har skapat en exakt modell av universums utveckling med hjälp av en superdator. Den nya simuleringen har bekräftat att mörk energi-accelererad expansion av rymden inte är ett fel i de gamla modellerna. Resultaten publiceras i tidskriften Physical Review Letters.
Vissa forskare tror att antaganden om universums enhetlighet kan ha lett till felaktiga hypoteser, som att rymden expanderar med acceleration. I den nya studien beslutade kosmologerna att minimera antagandena och visa att mörk energi inte är resultatet av ett sådant fel. Med hjälp av superdatorer simulerade de utvidgningen av det tidiga universum, när materien började koncentrera sig i klumpar, deformera utrymmet runt det och lämnade sällsynta regioner.
Studien hjälper till att lösa debatten om noggrannheten i förenklad modellering, säger forskarna. Einsteins allmänna relativitetsteori förklarar gravitationen som rymdtidens krökning. Enligt ekvationerna kan tyngdkraften vara tillräcklig för att stänga universumet, med andra ord för att komprimera det. Med otillräcklig tyngdkraft kommer universum att expandera för alltid.
Men lösningen av Einsteins ekvationer i hela universums skala skulle vara omöjlig utan förenklingar. Tidigare antog tidigare forskare att materien är jämnt fördelad i det yttre rymden och inte koncentreras i form av galaxer. Nu modellerar kosmologerna universums utveckling, med början med små regioner där täta strukturer bildas under påverkan av tyngdkraften. Samtidigt förblir universum i stor skala homogent.
Simuleringen avslöjade att områden med hög täthet inte påverkar universums utveckling väsentligt, och denna effekt kan försummas i framtida beräkningar. Därför är accelererad expansion och mörk energi inte resultatet av felaktiga antaganden från kosmologer. Forskare tror att den nya metoden inte kommer att förändra de etablerade åsikter om rymdets utveckling. Men arbetet kommer att bidra till att belysa de tidiga stadierna av Big Bang och spridningen av elementära partiklar som neutrino i rymden.
Mörk energi är hypotetisk energi som har införts i den matematiska modellen för universum för att förklara den observerade accelererande expansionen.
