För fem år sedan delades ut Nobelpriset i fysik till tre astronomer för deras upptäckt i slutet av 1990-talet. De fann att universum expanderar snabbare och snabbare. Forskarnas slutsatser baserades på analyser av supernovaer av typ Ia - spektakulära termonukleära explosioner av döende stjärnor - som observerades av Hubble-rymdteleskopet och markbaserade teleskop. Allt detta har lett till en omfattande acceptans av idén att universum är fyllt med en mystisk substans, mörk energi, som påskyndar expansion.
Och nu har en grupp forskare under ledning av professor Subir Sarkan från Institutionen för fysik vid Oxford University uttryckt tvivel om detta kosmologiska standardkoncept. Med hjälp av en väldigt utökad dataset - en katalog med 740 supernovaer av typ Ia, mer än tio gånger storleken på originalprovet - fann forskarna att expansionsdata kan vara mindre exakta än tidigare trott. Uppgifterna motsvarar en konstant expansionshastighet.
Studien publicerades i Scientific Reports i tidskriften Nature.
Professor Sarkar, som också arbetar vid Niels Bohr-institutet i Köpenhamn, sade:”Upptäckten av universums snabba expansion gav Nobelpriset, Gruberpriset och genombrottpriset i grundläggande fysik. Detta ledde till en utbredd antagande av idén att universum domineras av "mörk energi" som beter sig som en kosmologisk konstant - och nu är det "kosmologins standardmodell".
Det finns dock nu en mycket större databas med supernovor på grundval av vilka noggranna och detaljerade statistiska analyser kan utföras. Vi analyserade den senaste katalogen över 740 typ Ia-supernovor - tio gånger mer än det ursprungliga provet - och fann att bevis för snabbare expansion är i bästa fall, som fysiker säger, "3 sigma." Detta är långt ifrån de 5 sigma som krävs av standarden för att en upptäckt ska vara av grundläggande betydelse.
Ett liknande exempel i detta sammanhang skulle vara det senaste antagandet att det fanns en ny 750 GeV-partikel baserad på data från Large Hadron Collider vid CERN. Den hade ursprungligen stor betydelse - 3,9 och 3,4 sigma i december förra året - och mer än 500 teoretiska artiklar har skrivits. Men i augusti tillkännagavs att nya data visade att betydelsen sjönk till mindre än 1 sigma. Allt visade sig vara en statistisk fluktuering och det finns ingen partikel."
Det finns andra data som kan stödja idén om en påskyndande expansion av universum, till exempel information om den kosmiska mikrovågsbakgrunden - den svaga efterglödet från Big Bang - som erhållits av Planck-satelliten. Professor Sarkar säger dock att”alla dessa tester är indirekta, utförda inom ramen för den antagna modellen, och mörk energi påverkar inte CMB direkt. Faktum är att det kan finnas en svag Sachs-Wolfe-effekt, men det har ännu inte funnits någon tydlig bekräftelse.
”Det är möjligt att vi har blivit vilseledda, och den uppenbara manifestationen av mörk energi är en konsekvens av analysen av data inom ramen för en förenklad teoretisk modell - som accepterades som ett faktum på 1930-talet, långt innan normala data dök upp. Ett mer komplext teoretiskt ramverk, med hänsyn till att universum inte är helt homogent och att dess materialinnehåll kanske inte beter sig som en idealisk gas - två viktiga antaganden i standardkosmologin - kan förklara alla observationer utan att behöva inkludera mörk energi. Och med avseende på vakuumens energi har vi absolut ingen förståelse för den i den grundläggande teorin.
Kampanjvideo:
”Naturligtvis måste mycket arbete göras för att övertyga fysikersamhället om detta, men vårt arbete måste visa att en nyckelpelare i den standardmässiga kosmologiska modellen är mycket ömtålig. Förhoppningsvis kommer detta att uppmuntra oss att bättre analysera kosmologiska data samt utveckla andra kosmologiska modeller.”
ILYA KHEL
