Hubble-Mosaik des massiven Galaxienhaufens MACS J0717.5 + 3745, vermutlich durch ein Filament aus dunkler Materie verbunden. Bildnachweis: NASA, ESA, Harald Ebeling (Universität von Hawaii in Manoa) und Jean-Paul Kneib (LAM)
Obwohl Wissenschaftlerteams auf der ganzen Welt in diesem Moment der dunklen Materie auf der Spur sind - das „andere Zeug“, aus dem das Universum besteht und das angeblich fast 80% der Masse ausmacht, die wir nicht direkt beobachten können ( noch) - und zu versuchen, genau zu quantifizieren, wie die sogenannte „dunkle Energie“ ihre immer schneller werdende Expansion antreibt, ist vielleicht eine Antwort auf diese fortwährenden Rätsel Vielleicht existieren sie überhaupt nicht.
Dies ist genau das, was ein Astronom in einem kürzlich erschienenen Artikel vorschlägt, der am 3. Dezember eingereicht wurde Astrophysical Journal Letters.
Pierre Magain, Professor am belgischen Institut d'Astrophysique et de Géophysique, schlägt in einem Artikel mit dem Titel „Ein expandierendes Universum ohne dunkle Materie und dunkle Energie“ (arXiv: 1212.1110) vor, die Expansion des Universums ohne rätselhafte Erklärung zu erklären Material und Energie, die bisher noch nicht direkt gemessen wurden.
Darüber hinaus gibt Magains Vorschlag dem Universum ein höheres Alter als derzeit angenommen. Mit einem Modell, das im frühen Universum eine langsamere Expansionsrate zeigt als heute, schätzen Magains Berechnungen, dass sein Alter näher bei 15,4 bis 16,5 Milliarden Jahren liegt, was der kosmischen Geburtstagstorte ein paar Milliarden mehr Kerzen hinzufügt.
Der Vorteil eines etwas älteren Universums, so Magain, ist, dass es nicht so unheimlich nahe am scheinbaren Alter der entferntesten Galaxien liegt, die kürzlich gefunden wurden - wie MACS0647-JD, das 13,3 Milliarden Lichtjahre entfernt ist und somit (basierend auf dem Strom) Schätzungen, siehe Grafik rechts) müssen sich gebildet haben, als das Universum nur 420 Millionen Jahre alt war.
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Unter Verwendung der anerkannten Physik, wie sich die Zeit verhält, basierend auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie - nämlich wie der Zeitablauf relativ zur Position und Geschwindigkeit des Betrachters ist (sowie zur Intensität des Gravitationsfeldes, in dem sich der Betrachter befindet) - Magains Modell ermöglicht es einem im Universum befindlichen Beobachter, möglicherweise eine andere Zeitrate zu erfahren als einem hypothetischen Betrachter draußen das Weltall. Nicht so metaphysisch zu sein, dass man das dort vermutet sind Externe Beobachter unseres Universums, aber nur um zu sagen, dass ein externer Punkt ein fester Punkt wäre, an dem man einen unterschiedlichen Zeitverlauf innerhalb des Universums messen könnte, nennt Magain dies universelle Relativitätstheorie.
Ein Betrachter, der eine universelle Relativitätstheorie erlebt, würde, so Magain, die Krümmung des Universums immer so messen, dass sie gleich Null ist. Dies ist, was derzeit beobachtet wird, ein "Flachheitsproblem", das Magain unterstellt, ist seltsamerweise zufällig.
Indem wir der Dunklen Energie und den hohen Geschwindigkeiten der Sterne entlang der Ränder der Galaxien (sowie den Bewegungen der Galaxienhaufen selbst) der Dunklen Materie ein expandierendes Universum zuschreiben, können wir dem Universum möglicherweise Ad-hoc-Elemente hinzufügen, sagt Magain. Stattdessen schlägt er sein „wirtschaftlicheres“ Modell vor, das die universelle Relativitätstheorie verwendet, erklärt diese scheinbar beschleunigten, zunehmend wachsenden Verhaltensweisen… und gibt einen größeren Zeitraum zwischen dem Urknall und der Bildung der ersten galaktischen Strukturen.
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Es geht um einiges an Mathematik, und da ich nie behauptet habe, physikalische Gleichungen zu verstehen, können Sie hier das Originalpapier lesen.
Das Fazit ist zwar faszinierend, dass dunkle Energie und dunkle Materie es immer noch geschafft haben, sich der Wissenschaft zu entziehen, die knapp außerhalb der Grenzen des Beobachtbaren existiert (obwohl Hubble die Gravitationslinseneffekte von Filamenten der dunklen Materie beobachtet hat). und Magains Artikel bringt lediglich eine andere Idee auf den Tisch - eine, die zwar weitere Tests erfordert und sich auf sehr spezifische singuläre Parameter stützt, aber nicht von unsichtbarem, nicht beobachtbarem und geheimnisvoll dunklem „Zeug“ abhängt. Ob es auf den Tisch gehört oder nicht, entscheiden andere Astrophysiker.
Die Forschung von Prof. Magain wurde von der ESA und dem belgischen Büro für Wissenschaftspolitik unterstützt.
Rechts: Künstlerische Darstellung der Dunklen Materie (h / t an Steve Nerlich)
Hinweis: Dies ist „nur“ ein eingereichtes Papier und wurde noch nicht zur Veröffentlichung ausgewählt. Alle vorgeschlagenen Hypothesen sind die des Autors und werden von dieser Website nicht unterstützt. (Ich persönlich mag dunkle Materie. Es ist faszinierendes Zeug ... auch wenn wir kippen sieh es dir an. Möchten Sie den Standpunkt eines Astrophysikers zur Existenz dunkler Materie? Lesen Sie hier die Blog-Antwort von Ethan Siegel.)
