A energia escura pode ter um cúmplice que o ajuda a retardar o crescimento de grandes estruturas cósmicas, como vastos superclusters compostos por grupos de galáxias.
Uma nova análise de dados astronômicos sugere Física desconhecida está no trabalho ajudando energia escura em agir quase como “antigravidade”, desfazendo o trabalho de gravidade, que se aglomeram para construir vastas estruturas.
O estrutura em larga escala do universo refere -se a vastos padrões interconectados de galáxias, grupos de galáxias e superclusters organizados em filamentos, vazios e paredes que compreendem o “Internet cósmica. “
A gravidade moldou essa estrutura ao longo de bilhões de anos. A equipe descobriu que está se formando mais lentamente hoje em comparação com a taxa na qual se formou no passado distante do universo de 13,8 bilhões de anos.
Os pesquisadores descobriram essas dicas em nova física usando dados da Pesquisa Espectroscópica de Oscilação de Barion (BOSS).
O chefe mapeia a distribuição espacial de galáxias vermelhas luminosas (LRGs) e buraco negro-Poderado Quasares Para detectar variações na matéria no universo inicial, ou “oscilações acústicas de bariário”, que são “congeladas” em um fóssil cósmico chamado Fundo cósmico de microondas (CMB).
“Descobrimos que a formação de estrutura no universo tardio, como investigado por galáxias na pesquisa de chefe, parece ser suprimida em relação às expectativas”, disse o líder da equipe e o pesquisador da Universidade de Princeton Shi-Fan (Stephen) Chen disse House.com. “De fato, nossos resultados sugerem que a supressão é bastante independente da energia escura”.
Por que a energia escura pode não estar agindo sozinha
Darkish Vitality é o nome de espaço reservado para o que estiver acelerando a expansão do universo. Descoberto por duas equipes independentes de astrônomos em 1998Pensa-se que a energia escura representa cerca de 70% do orçamento complete de matéria-energia do Cosmos.
A atual “melhor explicação” para a energia escura é a “constante cosmológica” representada pela letra grega lambda (Λ) no chamado modelo padrão de cosmologia, também conhecido como Matéria escura fria lambda (ΛModelo CDM).
A constante cosmológica representa “energia a vácuo” ou a energia do espaço vazio. Isso pode parecer muito estranho, pois está conectado a pares de matéria e partículas antimatters entrando e saindo da existência. Se um par de partículas de questão e antimatéria for criado com energia igual e oposta dentro de um espaço limitado, a energia complete desse espaço ainda é zero.
Isso é semelhante à instalação de cheque especial do universo, mas, em vez de emprestar dinheiro, ele empresta energia. Assim como um banco, no entanto, o universo exige que essa energia seja paga de volta, o que as partículas virtuais fazem por Aniquilando um ao outro.
Isso significa que o “espaço vazio” nunca pode realmente estar vazio.
Por mais loucura que a idéia de que apareça de nada soe, verificamos experimentalmente. O efeito Casimir, observado em laboratórios em todo o mundo, é um exemplo muito famoso de partículas virtuais e o flutuações quânticas que os criam e, portanto, a energia a vácuo.
Aqui está o kicker: se a energia escura é a constante cosmológica, deve ser exatamente isso, constante. Então, no ΛO CDM, embora a energia escura trigger uma mudança na taxa na qual o universo se expanda, a constante cosmológica não deve mudar.
Recentemente, no entanto, anomalias em Resultados do instrumento espectroscópico de energia escura (Desi) causou alvoroço com cosmologistas quando indicaram que a energia escura está mudando com o tempo. Assim, essa mudança ou “energia escura dinâmica” é contrária a ΛCDM.
“Resultados recentes de Desi sugerem que a energia escura pode não ser uma constante cosmológica, mas pode evoluir com o tempo – ficamos curiosos para ver se essa tensão com ΛO CDM pode estar ligado à supressão da estrutura “, disse Chen.
De qualquer forma, verificando as descobertas do Desi com dados do Boss deixou a equipe com um mistério maior em suas mãos.
Energia escura e constante cosmológica
Qualquer que seja a energia escura, seja a constante cosmológica ou outra coisa, a expansão do espaço -tempo funciona em escalas extremamente grandes, para que você não veja sua xícara de café se esticando para longe de você, e a energia escura não fará sua jornada para trabalhar mais todas as manhãs (há outra desculpa pela janela, desculpe).
No entanto, nós pode Veja galáxias distantes se afastando de nós em velocidades sempre aceletas. Também podemos ver seus efeitos nas flutuações Bao congeladas no CMB porque essa luz fóssil de um evento brand depois o massive bang está quase uniformemente espalhado por todo o universo.
Como tal, não deve surpreender que a energia escura, como uma força afastando galáxias, desempenha um papel na interrupção de estruturas em larga escala como Clusters de galáxias e superclusters da formação.
O que é notável sobre os resultados obtidos por Chen e colegas é que eles mostram que as estruturas em larga escala são ainda menos comuns hoje do que o previsto por ambos os ΛModelo de CDM de Cosmologia e Quando a energia escura é permitida variar. Isso implica outra coisa, algo novo, também está em jogo, cuja identidade é desconhecida.
“Muitas explicações teóricas diferentes foram dadas para o motivo pelo qual a amplitude medida da estrutura cósmica nos tempos tardios parece estar ligeiramente abaixo das expectativas”, disse Chen. “Atualmente, não há respostas conclusivas”.
No entanto, há uma pista em relação à supressão de estruturas cósmicas em larga escala. Essa supressão parece ter surgido na mesma época em que a Energia Durária passou a dominar o universo.
Quando a matéria governou o cosmos
A energia escura pode governar o universo agora. Mas este sempre nem sempre é o caminho. Imediatamente após o Massive Bang, o universo foi dominado por radiação, dirigindo sua rápida inflação.
Cerca de 70.000 anos após o Massive Bang, o universo esfriou o suficiente para permitir que a gravidade sobrecarregue a pressão da radiação. Isso diminuiu a velocidade do inicial Expansão orientada por massive bang, Trazendo -o para uma parada próxima, e os primeiros agregados de matéria, estrelas e galáxias foram autorizados a se formar.
Cerca de 9 a ten bilhões de anos após o Massive Bang, ou cerca de 5 a 4 bilhões de anos atrás, algo estranho começou a acontecer. O universo começou a se expandir novamente. Não apenas isso, mas essa expansão começou a acelerar, e ainda está acelerando hoje.
Este é o começo da época escura dominada pela energia; O problema é que ninguém sabe como o mudar de matéria para dominação por energia escura ocorrido.
“Os dados do chefe investigam o universo quando a energia escura está começando a começar, e achamos que essa supressão não pode ter ocorrido muito mais cedo do que isso”, disse Chen.
Portanto, embora a energia escura pareça ligada a essa supressão, essa força misteriosa ainda não pode explicar apenas por que a formação de grandes estruturas cósmicas é desacelerada no universo moderno.
“Ao combinar sondas das velocidades peculiares dessas galáxias, conhecidas como distorções no espaço do desvio para o vermelho, e sua correlação cruzada com a lente fraca do CMB, descobrimos que a probabilidade de nossos resultados ocorrer devido an opportunity aleatória é de 1 em 300.000”, disse Chen. “Isso sugere que há alguma física desconhecida no trabalho ou que há algum erro sistemático desconhecido nos dados do chefe”.
O pesquisador acrescentou que, com melhores dados sobre o horizonte, incluindo os primeiros dados públicos sobre o agrupamento de galáxias da DESI divulgados na semana passada, a equipe reaplicará seus métodos, comparará seus resultados com suas descobertas atuais e detectará diferenças estatisticamente significativas.
“Acho que há mais perguntas do que respostas neste momento”, disse Chen. “Esta pesquisa certamente aplica a idéia de que diferentes conjuntos de dados cosmológicos estão começando a estar em tensão quando interpretados dentro do padrão ΛModelo de CDM de cosmologia. “
A pesquisa da equipe foi publicada na revista Cartas de revisão física.
