Laut Wissenschaftlern der Universität Oxford sind dunkle Energie und dunkle Materie ein und dieselbe Substanz, die negative Masseneffekte aufweist.
Wissenschaftler der Universität Oxford haben eine wahrscheinliche Antwort auf eine der wichtigsten Fragen der modernen Physik gefunden. In einem neuen Artikel, der in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurde, kombinieren sie dunkle Materie und dunkle Energie zu einem Phänomen: Sie sagen, es sei eine Flüssigkeit mit "negativer Masse". Wenn Sie eine negative Masse drücken müssten, würde sie sich auf Sie zu beschleunigen. Diese neue Theorie könnte auch Einsteins Vorhersage vor 100 Jahren belegen.
Das derzeit allgemein akzeptierte Modell des Universums, bekannt als Lambda-CDM (ΛCDM), sagt nichts darüber aus, was dunkle Materie und dunkle Energie physikalisch sind. Wir kennen sie nur aufgrund ihrer Gravitationswirkung auf die beobachtete Materie.
Das von Dr. Jamie Farnes aus Oxford vorgestellte Modell bietet eine neue Erklärung für diese Phänomene.
„Wir glauben, dass dunkle Materie und dunkle Energie zu einer Flüssigkeit kombiniert werden können, die eine Art‚ negative Energie 'aufweist, die alles andere Material von sich abstößt. Obwohl diese Substanz für uns ungewöhnlich ist, deutet sie darauf hin, dass der Kosmos sowohl in positiven als auch in negativen Eigenschaften symmetrisch ist “, sagt Dr. Farns.
Simulation, die die Bildung eines Halos mit 45.000 negativen Massen um eine Galaxie mit 5.000 positiven Massen zeigt.
Zuvor war die Existenz negativer Materie ausgeschlossen, da angenommen wurde, dass dieses Material während der Expansion des Universums an Dichte verlieren würde, was Beobachtungen widerspricht, die auf die Konstanz dunkler Materie über die Zeit hinweisen. Dr. Farnes 'Arbeit verwendet jedoch den "Tensor der Schöpfung", der das ständige Auftreten negativer Massen impliziert. Dies zeigt, dass sich bei konstantem Auftreten negativer Massen eine Flüssigkeit mit negativer Masse während der Raumausdehnung nicht verdünnt. Darüber hinaus ist es identisch mit dunkler Energie.
Dr. Farnes 'Theorie liefert auch die ersten genauen Vorhersagen über das Verhalten von Halos aus dunkler Materie. Die meisten Galaxien drehen sich so schnell, dass sie auseinander fallen müssen. Dies legt wiederum nahe, dass ein unsichtbarer "Heiligenschein" aus dunkler Materie sie vor dem Verfall bewahrt. Die neue Studie umfasst auch Simulationen negativer Masseeigenschaften, die die Bildung von Halos aus dunkler Materie vorhersagen - ähnlich wie sie von modernen Radioteleskopen vorgeschlagen werden.
Werbevideo:
Albert Einstein schlug vor 100 Jahren erstmals ein "dunkles Universum" vor, als er in seinen Gleichungen einen Parameter entdeckte, der als "kosmologische Konstante" bekannt ist und heute allgemein als Synonym für dunkle Energie angesehen wird. Es ist bekannt, dass Einstein die kosmologische Konstante als seinen "größten Fehler" bezeichnete, obwohl moderne astrophysikalische Beobachtungen beweisen, dass dies ein echtes Phänomen ist. In den Notizen von 1918, in denen die kosmologische Konstante beschrieben wurde, argumentierte der Wissenschaftler, dass die Theorie so modifiziert werden muss, dass dieser leere Raum die Rolle spielt, negative Massen anzuziehen, die im gesamten interstellaren Raum verteilt sind. So könnte Einstein ein mit negativen Massen gefülltes Universum vorhergesagt haben.
„Frühere Ansätze zur Kombination von Dunkler Energie und Dunkler Materie haben versucht, Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie zu modifizieren, die sich als unglaublich herausfordernd erwiesen hat. Der neue Ansatz greift zwei alte Ideen auf, die mit Einsteins Theorie übereinstimmen - negative Massen und die Schaffung von Materie - und kombiniert sie, erklärt Farns. "Das Ergebnis ist wunderschön: Dunkle Energie und dunkle Materie können zu einer einzigen Substanz kombiniert werden, und beide Effekte lassen sich leicht durch die Übertragung von Materie mit einer positiven Masse auf ein Meer negativer Massen erklären."
Dr. Farnes 'Theorie wird mit den fortschrittlichen Radioteleskopen des SKA-Observatoriums (Square Kilometer Array) getestet, mit dem die Universität Oxford zusammenarbeitet.
Vladimir Guillen