Temne snovi bi lahko razkrile naravo temne energije

GOLDEN DRAGON Project NASA Alien SECRET CLEMENTINE CONSPIRACY Documentary 2019 (Julij 2019).

Anonim

Znanstveniki upajo, da bodo razumeli eno najnevarnejših skrivnosti v kozmologiji s simuliranjem njenega vpliva na združevanje galaksij.

Ta skrivnost je temna energija - pojav, ki ga hipoteze znanstvenikov povzročajo, da se vesolje vedno hitreje poveča. Nihče ne ve kaj o temni energiji, razen da bi lahko nekako pihal precej narazen.

Medtem pa ima temna energija enako senčen bratranec - temna snov. Zdi se, da je ta nevidna snov združevala galaksije in jih preprečila, da bi se vrtela, tako da jim je dala dodatno gravitacijsko potezo.

Takšen učinek gruče je v tekmovanju s pospešeno širitvijo temne energije. Toda študija natančne narave te konkurence bi lahko osvetlila temno energijo.

"Veliko temnih energetskih modelov je že izključenih s trenutnimi podatki, " je povedal dr. Alexander Mead, kozmolog na Univerzi v Britaniji Columbia v Vancouvru v Kanadi, ki dela na projektu Halo modeliranje. "Upajmo, da bomo v prihodnosti lahko izključili."

Gravitacijsko lečenje

Trenutno je mogoče opaziti le temno snov, če iščemo učinke njegove gravitacijske privlačnosti na drugo snov in svetlobo. Intenzivno gravitacijsko polje, ki ga proizvaja, lahko povzroči, da svetloba izkrivlja in se ovinka na velikih razdaljah - učinek, znan kot gravitacijsko lečenje.

Z razporeditvijo temne snovi v oddaljenih delih kozmosa lahko znanstveniki raziščejo, kako veliko je temnih snovi - in načeloma, kako temo vpliva na to skupino.

Vendar povezava med gravitacijskim lečanjem in združevanjem temne snovi ni preprosta. Za interpretiranje podatkov iz teleskopov se morajo znanstveniki sklicevati na podrobne kozmološke modele - matematične predstavitve kompleksnih sistemov.

Dr. Mead razvija grozdni model, za katerega upa, da bo imel dovolj natančnosti, da bi razlikoval med različnimi temnimi energijskimi hipotezami.

"Analogija, ki mi je všeč veliko, je s turbulenco. V turbulentnem toku tekočine se lahko pogovarjate o tokovih in vrtincih, ki so lepe besede, toda resničnost, kako tekočina v cevi izvira iz mirnega toka, da teče v nemirnem načinu, je izredno zapletena. "

Peta sila

Ena od bolj eksotičnih teorij je, da je temna energija posledica doslej neoteležene pete sile, poleg štirih znanih sila gravitacije, elektromagnetizma in močnih in šibkih jedrskih sil znotraj atomov.

Pogostejša hipoteza o temni energiji pa je znana kot kozmološka konstanta, ki jo je predlagal Albert Einstein kot del njegove splošne teorije relativnosti. Pogosto se verjame, da opisuje vsestransko morje navideznih delcev, ki se ves čas vesolja nenehno pojavljajo in izstopajo iz vesolja.

Eden od načinov za izključitev hipoteze o kozmološki konstanti je seveda dokazati, da temna energija sploh ni konstantna. To je cilj dr. Pier Stefano Corasaniti iz Pariškega observatorija v Franciji, ki se v projektu EDECS približuje temi grozdenja iz druge smeri.

Namesto da bi poskušal modelirati grozdenje iz podatkov gravitacijskega lensiranja, se začne dinamično - to je, ne konstantno - hipoteza temne energije in poskuša napovedati, kako bi se temna snov združila, če bi bila tako.

Potiskanje omejitev

Obstajajo lahko v neskončnem načinu temna energija v prostoru in času, čeprav so mnoge teorije že izključene z obstoječimi opazovanji. Dr. Corasaniti se osredotoča na svoje simulacije na vrste dinamične temne energije, ki potiskajo robove teh opazovalnih meja, s čimer utirajo pot testom s prihodnjimi eksperimenti.

Simulacije, ki spremljajo razvoj številnih delcev temne snovi "N-telo", zahtevajo, da superračunalniki delujejo dlje časa in obdelajo več petabajtov (tisoč milijonov bajtov) podatkov.

"Smo vodili med največjimi kozmološkimi simulacijami N-telesa, ki so jih kdaj spoznali, " je dejal dr. Corasaniti.

Simulacije dr. Corasanitija napovedujejo, da se s časom razvija temna energija, ki vpliva na združevanje temnih snovi. To pa spreminja učinkovitost, s katero se galaksije oblikujejo na način, ki ne bi bil primer s konstantno temno energijo.

Napovedi njegovih modelov bi se lahko testirale s pomočjo prihajajočih teleskopov, kot so veliki teleskop s sintetičnimi raziskavami v Čilu in kvadratni kilometrski array v Avstraliji in Južni Afriki ter s satelitskimi misijami, kot je Euclid (evropsko sodelovanje pri odkrivanju lažnih zaznav) in WFIRST (širokokotni infrardeči teleskop).

"Če se temna energija izkaže kot dinamičen pojav, bo to imelo globoke posledice ne samo na kozmologijo, temveč tudi na našem razumevanju temeljne fizike, " je dejal dr. Corasaniti.

menu
menu