discrepanța dintre cât de repede pare să se extindă universul și cât de repede ne așteptăm să se extindă este una dintre cele mai persistente anomalii ale cosmologiei.
cosmologii își bazează așteptarea ratei de expansiune — o rată cunoscută sub numele de Constanta Hubble — pe măsurătorile radiațiilor emise la scurt timp după Big Bang. Această radiație dezvăluie ingredientele precise ale universului timpuriu., Cosmologii conectează ingredientele în modelul lor de evoluție cosmică și înaintează modelul pentru a vedea cât de repede ar trebui să se extindă spațiul astăzi.cu toate acestea, predicția este scurtă: când cosmologii observă obiecte astronomice, cum ar fi Stele pulsatoare și supernove care explodează, ei văd un univers care se extinde mai repede, cu o constantă Hubble mai mare.discrepanța, cunoscută sub numele de tensiunea Hubble, a persistat chiar dacă toate măsurătorile au devenit mai precise. Unii astrofiziciști continuă să dezbată dacă tensiunea nu ar putea fi altceva decât o eroare de măsurare., Dar dacă discrepanța este reală, înseamnă că lipsește ceva din modelul cosmologilor universului.recent, teoreticienii au fost ocupați imaginându-și noi ingrediente cosmice care, atunci când sunt adăugate la modelul standard, ar crește rata de expansiune așteptată a universului, făcându-l să se potrivească cu observațiile.”descoperirea anomaliilor este modul fundamental în care știința face progrese”, a spus Avi Loeb, cosmolog la Universitatea Harvard și unul dintre zecile de cercetători care au propus soluții la tensiunea Hubble.,acestea sunt câteva dintre ideile de top pentru ceea ce ar putea accelera expansiunea cosmică.
descompunerea materiei întunecate
modelul standard al cosmologiei încorporează toate formele familiare de materie și radiații și interacțiunile lor. De asemenea, include substanțele invizibile cunoscute sub numele de energie întunecată și materie întunecată, care împreună reprezintă aproximativ 96% din cosmos. Deoarece se știe atât de puțin despre aceste ingrediente întunecate, acestea sunt probabil locul evident pentru a începe manipularea modelului standard. „Asta aveți la dispoziție pentru a schimba rata de expansiune a universului”, a spus Loeb.,modelul standard presupune că materia întunecată este formată din particule cu mișcare lentă care nu interacționează cu lumina. Dar dacă presupunem, de asemenea, că materia întunecată nu este făcută dintr-o singură substanță? Deoarece există multe tipuri diferite de particule vizibile — cuarci, electroni și așa mai departe — ar putea exista și mai multe particule întunecate.într-o lucrare publicată vara trecută în Physical Review D, Loeb și doi colaboratori au considerat o formă de materie întunecată care se descompune într-o particulă mai ușoară și o particulă fără masă cunoscută sub numele de foton întunecat., Pe măsură ce tot mai multă materie întunecată s-a degradat în timp, ei au motivat că atracția gravitațională ar fi diminuat și, astfel, expansiunea universului ar fi accelerat, ușurând tensiunea Hubble.dar a face mici modificări ca aceasta la modelul cosmologic standard poate avea efecte nedorite knock-on. „Este foarte ușor să vină cu tot felul de modificări ușoare”, a spus Marc Kamionkowski, fizician teoretic la Universitatea Johns Hopkins — dar este greu să faci acest lucru, a spus el, fără a strica potrivirea perfectă a modelului cu o multitudine de alte observații astronomice.,prin modificarea ratei de dezintegrare și a cantității de materie întunecată care se pierde în fiecare dezintegrare, Loeb și colegii au selectat un model de materie întunecată în descompunere despre care spun că este încă de acord cu alte observații astronomice. „Dacă adăugați acest ingredient la modelul standard al cosmologiei, totul se ține împreună”, a spus Loeb.cu toate acestea, el rămâne nemulțumit de ideea materiei întunecate în descompunere, în parte pentru că introduce două noi cantități incerte în ecuații.,”în acest caz, adăugați doi parametri liberi pentru a rezolva o discrepanță — și sunt neliniștit în legătură cu asta”, a spus el, comparând materia întunecată în descompunere cu epiciclurile din modelul Universului centrat pe Pământ al lui Ptolemeu. „Aș prefera să am două discrepanțe explicate printr-un singur parametru.”
energie întunecată inconstantă
încă de la descoperirea surpriză din 1998 că expansiunea universului se accelerează, cosmologii au inclus o energie întunecată respingătoare în modelul lor de evoluție cosmică. Dar natura sa rămâne un mister., Cea mai simplă posibilitate este că energia întunecată este „constanta cosmologică” — energia spațiului în sine, cu o densitate constantă peste tot. Dar dacă cantitatea de energie întunecată din univers nu este constantă?o doză suplimentară de energie întunecată în universul timpuriu, numită energie întunecată timpurie, ar putea reconcilia valorile conflictuale ale constantei Hubble. Presiunea exterioară a acestei energii întunecate timpurii ar fi accelerat expansiunea universului. „Partea dificilă este că nu se poate lipi cu adevărat; trebuie să dispară repede”, a spus Lisa Randall, fizician de particule și cosmolog la Harvard.,