Hubble-Mosaik des massereichen Galaxienhaufens MACS J0717.5+3745, von dem angenommen wird, dass er durch einen Faden dunkler Materie verbunden ist. Bildnachweis: NASA, ESA, Harald Ebeling (University of Hawaii at Manoa) & Jean-Paul Kneib (LAM)
Auch wenn Wissenschaftlerteams auf der ganzen Welt gerade in diesem Moment auf der Spur sind Dunkle Materie – das „andere Zeug“, aus dem das Universum besteht und angeblich fast 80 % der Masse ausmacht, das wir (noch) nicht direkt beobachten können – und der Versuch, genau zu quantifizieren, wie die sogenannte „dunkle Energie“ seine ewige Energie antreibt. Beschleunigung der Expansion, vielleicht ist eine Antwort auf diese fortwährenden Mysterienvielleicht existieren sie gar nicht.
Genau dies schlägt ein Astronom in einem kürzlich erschienenen Artikel vor, der am 3. Dezember eingereicht wurdeAstrophysikalische Zeitschriftenbriefe.
In einem Artikel mit dem Titel „Ein expandierendes Universum ohne dunkle Materie und dunkle Energie“ ( arXiv: 1212.1110 ) Pierre Magain, Professor an der belgischen Institut für Astrophysik und Geophysik , schlägt vor, dass die Expansion des Universums erklärt werden könnte, ohne dass rätselhaftes Material und Energie benötigt werden, die bis heute noch direkt gemessen werden müssen.
Darüber hinaus legt Magains Vorschlag ein höheres Alter für das Universum fest, als derzeit akzeptiert wird. Mit einem Modell, das während des frühen Universums eine langsamere Expansionsrate als heute zeigt, schätzen Magains Berechnungen sein Alter eher auf 15,4 – 16,5 Milliarden Jahre, was dem kosmischen Geburtstagskuchen ein paar Milliarden mehr Kerzen hinzufügt.
Der Vorteil eines etwas älteren Universums, so Magain, besteht darin, dass es dem scheinbaren Alter der am weitesten entfernten Galaxien, die kürzlich gefunden wurden, nicht so unheimlich nahe kommt – wie z MACS0647-JD , die 13,3 Milliarden Lichtjahre entfernt ist und somit (nach aktuellen Schätzungen, siehe Grafik rechts) entstanden sein muss, als das Universum gerade einmal 420 Millionen Jahre alt war.
Unter Verwendung anerkannter Physik des Zeitverhaltens basierend auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie – nämlich wie der Zeitverlauf relativ zur Position und Geschwindigkeit des Betrachters ist (sowie zur Intensität des Gravitationsfeldes, in dem sich der Betrachter befindet) – Modell von Magain ermöglicht einem Beobachter, der sich im Universum befindet, möglicherweise eine andere Zeitrate als ein hypothetischer Beobachter, der sich befindetaußendas Universum. Um nicht so metaphysisch zu sein, um zu vermuten, dass essindexterne Beobachter unseres Universums, sondern nur um zu sagen, dass ein externer Punkt ein fester Punkt wäre, mit dem man einen variierenden Zeitverlauf innerhalb des Universums vergleichen könnte, nennt Magain diesuniverselle Relativität.
Ein Betrachter, der die universelle Relativität erfährt, würde, behauptet Magain, die Krümmung des Universums immer gleich Null messen. Dies wird derzeit beobachtet, ein „Ebenheitsproblem“, das Magain andeutet, ist seltsam zufällig.
Indem wir ein expandierendes Universum auf dunkle Energie und die hohen Geschwindigkeiten von Sternen entlang der Ränder von Galaxien (sowie die Bewegungen von Galaxienhaufen selbst) auf dunkle Materie zurückführen, könnten wir Ad-hoc-Elemente in das Universum einführen, sagt Magain. Stattdessen schlägt er sein „ökonomischeres“ Modell vor – das die universelle Relativitätstheorie verwendet –, erklärt diese scheinbar sich beschleunigenden, sich zunehmend ausdehnenden Verhaltensweisen … und gibt einen größeren Zeitabstand zwischen dem Urknall und der Bildung der ersten galaktischen Strukturen an.
Weiterlesen: Erste Bilder einer neuen Jagd nach Dunkler Energie
Da steckt ziemlich viel Mathematik dahinter, und da ich nie behauptet habe, physikalische Gleichungen zu verstehen, kannst du dir das Originalpapier ansehen Hier .
Obwohl es faszinierend ist, ist das Endergebnis, dass dunkle Energie und dunkle Materie es immer noch geschafft haben, der Wissenschaft entgehen , die knapp außerhalb der Grenzen des Beobachtbaren existiert (obwohl die Gravitationslinseneffekte von dem, was man für Filamente der Dunklen Materie hält) wurden von Hubble beobachtet ) und Magains Aufsatz legt lediglich eine andere Idee auf den Tisch – eine, die zwar weiterer Prüfung bedarf und sich auf sehr spezifische singuläre Parameter verlässt, aber nicht von unsichtbarem, unbeobachtbarem und mysteriös dunklem „Zeug“ abhängt. Ob es auf den Tisch gehört oder nicht, müssen andere Astrophysiker entscheiden.
Die Forschung von Prof. Magain wurde von der ESA und dem belgischen Amt für Wissenschaftspolitik unterstützt.
Rechts: Künstlerische Darstellung von Dunkler Materie (h/t zu Steve Nerlich)
Hinweis: Dies ist „nur“ eine eingereichte Arbeit und wurde noch nicht zur Veröffentlichung ausgewählt. Alle vorgeschlagenen Hypothesen sind die des Autors und werden von dieser Site nicht unterstützt. (Persönlich mag ich dunkle Materie. Es ist faszinierendes Zeug… auch wenn wirkippensehe es. Möchten Sie den Standpunkt eines Astrophysikers zur Existenz von Dunkler Materie? Schauen Sie sich die Blog-Antwort von Ethan Siegel an Hier .)
