De structuur van het universum, zoals we het momenteel begrijpen, bestaat uit drie basiscomponenten: ‘gewone materie’, ‘donkere energie’ en ‘donkere materie’. Nieuw onderzoek zet dit gevestigde model echter op zijn kop.
Uit een recent onderzoek uitgevoerd door Universiteit van Ottawa Het biedt overtuigend bewijs dat het traditionele model van het universum in twijfel trekt, en suggereert dat er misschien geen ruimte is voor donkere materie.
De kern van het nieuwe CCC+TL-model
Donkere materie, een term die in de kosmologie wordt gebruikt, verwijst naar ongrijpbare materie die geen interactie heeft met licht of elektromagnetische velden en alleen kan worden geïdentificeerd door zwaartekrachteffecten.
Ondanks zijn mysterieuze aard is donkere materie een sleutelelement geweest bij het verklaren van het gedrag van sterrenstelsels, sterren en planeten.
De kern van dit onderzoek ligt… Rajendra Gupta, Vooraanstaand hoogleraar natuurkunde aan het College of Science. Gupta's innovatieve aanpak omvat de integratie van twee theoretische modellen: variabele koppelingsconstanten (CCC) en “moe licht” (Turkse lire), samen bekend als het CCC+TL-model.
Dit model onderzoekt het idee dat de krachten van de natuur in de loop van de kosmische tijd afnemen en dat licht zijn energie over grote afstanden verliest.
Deze theorie is grondig getest en komt overeen met verschillende astronomische waarnemingen, waaronder de verdeling van sterrenstelsels en de evolutie van licht uit het vroege heelal.
Gevolgen van een universum zonder donkere materie
Deze ontdekking daagt het traditionele inzicht uit dat donkere materie ongeveer 27% van het universum uitmaakt, gewone materie minder dan 5% en de rest donkere energie is, terwijl het ook onze kijk op de ouderdom en uitdijing van het universum herdefinieert.
“De onderzoeksresultaten bevestigen ons eerdere werk, dat suggereerde dat het universum 26,7 miljard jaar oud is, wat de noodzaak van donkere materie teniet doet”, legt Gupta uit.
Hij vervolgde: “In tegenstelling tot de standaard kosmologische theorieën die de versnelde uitdijing van het universum toeschrijven aan donkere energie, geven onze bevindingen aan dat deze uitdijing te wijten is aan de zwakke krachten van de natuur, en niet aan donkere energie.”
De wetenschap achter Gupta's ontdekking
Een integraal onderdeel van Gupta's onderzoek omvat het analyseren van “Roodverschuivingen“, een fenomeen waarbij licht verschuift naar het rode deel van het spectrum.
Door gegevens over de verdeling van sterrenstelsels bij lage roodverschuivingen en de hoekgrootte van de akoestische horizon bij hoge roodverschuivingen te onderzoeken, presenteert Gupta een overtuigend argument tegen het bestaan van donkere materie, terwijl hij consistent blijft met belangrijke kosmologische waarnemingen.
“Er zijn veel artikelen die het bestaan van donkere materie in twijfel trekken, maar mijn artikel is, voor zover ik weet, het eerste dat het kosmologische bestaan ervan uitsluit, terwijl het consistent is met de belangrijkste kosmologische waarnemingen die we hebben kunnen bevestigen”, besluit Gupta vol vertrouwen. .
Implicaties en toekomstige richtingen
Kortom, het innovatieve onderzoek van Rajendra Gupta daagt het heersende kosmologische model fundamenteel uit door een universum voor te stellen zonder de noodzaak van donkere materie.
Door variabele koppelingsconstanten en vermoeide theorieën over licht te integreren, daagt Gupta niet alleen het conventionele begrip van de kosmische structuur uit, maar biedt hij ook een nieuw perspectief op de uitdijing en ouderdom van het universum.
Deze cruciale studie roept de wetenschappelijke gemeenschap op om al lang bestaande opvattingen over donkere materie te heroverwegen en biedt opwindende nieuwe manieren om de fundamentele krachten en eigenschappen van het universum te begrijpen.
Door middel van zorgvuldige analyse en een gedurfde aanpak vertegenwoordigt Gupta's werk een belangrijke stap voorwaarts in onze zoektocht om de mysteries van het universum te ontrafelen.
Meer over donkere materie
Zoals hierboven besproken blijft donkere materie een van de meest mysterieuze aspecten van ons universum. Ondanks dat het onzichtbaar is en geen licht uitzendt, absorbeert of reflecteert, speelt donkere materie een cruciale rol in het universum.
Veel wetenschappers, maar Rajendra Gupta zeker niet, leiden het bestaan ervan af uit de zwaartekrachteffecten die het uitoefent op zichtbare materie, straling en de grootschalige structuur van het universum.
De basis van de theorie van donkere materie
De theorie van donkere materie is ontstaan uit discrepanties tussen de waargenomen massa van grote astronomische objecten en hun massa berekend op basis van hun zwaartekrachteffecten.
In de jaren dertig was astronoom Fritz Zwicky een van de eersten die suggereerde dat onzichtbare materie de ‘ontbrekende’ massa in het universum zou kunnen verklaren. Coma groep Van sterrenstelsels.
Sindsdien is het bewijsmateriaal blijven toenemen, waaronder rotatiecurven van sterrenstelsels die wijzen op de aanwezigheid van veel meer massa dan alleen door zichtbare materie kan worden verklaard.
rol in het universum
Er wordt aangenomen dat donkere materie ongeveer 27% van de totale massa en energie van het universum uitmaakt. In tegenstelling tot gewone materie heeft donkere materie geen interactie met de elektromagnetische kracht, wat betekent dat het geen licht absorbeert, reflecteert of uitzendt, waardoor het uiterst moeilijk is om het rechtstreeks te detecteren.
Het bestaan ervan wordt afgeleid uit de effecten van de zwaartekracht op zichtbare materie, de afbuiging van licht (zwaartekrachtlensing) en het effect ervan op de kosmische microgolfachtergrondstraling.
De zoektocht is ongrijpbaar
Wetenschappers hebben verschillende innovatieve manieren ontwikkeld om donkere materie indirect te detecteren. Experimenten zoals die uitgevoerd met ondergrondse deeltjesdetectoren en ruimtetelescopen zijn bedoeld om de bijproducten van interacties of vernietiging van donkere materie waar te nemen.
Large Hadron Collider (LHC) bij CERN is ook op zoek naar tekenen van donkere materiedeeltjes bij botsingen met hoogenergetische deeltjes. Ondanks deze inspanningen is donkere materie nog niet direct gedetecteerd, waardoor dit een van de belangrijkste uitdagingen in de moderne natuurkunde is.
De toekomst van onderzoek naar donkere materie
De zoektocht naar het begrijpen van donkere materie blijft de vooruitgang in de astrofysica en de deeltjesfysica stimuleren. Toekomstige observaties en experimenten kunnen de aard van donkere materie onthullen en licht werpen op dit kosmische mysterie.
Naarmate de technologie vordert, hopen we donkere materiedeeltjes direct te kunnen detecteren of nieuw bewijsmateriaal te vinden dat onze huidige theorieën over de vorming van het universum kan bevestigen of uitdagen.
In de kern onderstreept de theorie van de donkere materie onze zoektocht om de enorme, onzichtbare componenten van het universum te begrijpen. Hun oplossing heeft het potentieel om ons begrip van het universum radicaal te veranderen, van de kleinste deeltjes tot de grootste structuren in het universum.
Meer over het CCC+TL-model
Zoals hierboven vermeld als sleutelelement van Gupta's onderzoek, hebben twee interessante concepten, variabele koppelingsconstanten (CCC) en het 'moe light' (TL)-model, tot de verbeelding gesproken van zowel wetenschappers als astronomen. Onlangs zijn deze twee theorieën gecombineerd in een nieuw raamwerk dat bekend staat als het CCC+TL-model.
Fundamenten van CCC+TL
Variabele koppelingsconstanten (CCC)
De theorie van variabele koppelingsinvarianten stelt dat de fundamentele natuurconstanten, die de intensiteit van de krachten tussen deeltjes bepalen, niet constant zijn, maar in het universum variëren.
Dit verschil zou diepgaande gevolgen kunnen hebben voor de wetten van de natuurkunde zoals wij die kennen, en van invloed kunnen zijn op alles, van atomaire structuren tot het gedrag van sterrenstelsels.
Model “Tired Light” (TL).
Aan de andere kant biedt het ‘vermoeide licht’-model een radicale verklaring voor de waargenomen roodverschuiving in licht van verre sterrenstelsels.
In plaats van deze roodverschuiving toe te schrijven aan de uitdijing van het heelal, zoals de oerknaltheorie doet, stelt het TL-model voor dat licht energie verliest – en dus scheef naar het rode uiteinde van het spectrum beweegt – terwijl het door de ruimte reist.
Dit energieverlies kan het gevolg zijn van interacties met deeltjes of velden, waardoor licht over grote afstanden ‘vermoeid’ raakt.
Voeg CCC en TL samen
Het CCC+TL-model vertegenwoordigt een ambitieuze poging om deze twee theorieën in een samenhangend raamwerk te integreren. Daarbij wil het nieuwe inzichten verschaffen in het gedrag van het universum op grote schaal en over enorme tijdschalen.
Implicaties voor de kosmologie
Het combineren van CCC en TL in één enkel model heeft verstrekkende gevolgen voor de kosmologie. Het daagt het traditionele begrip van kosmische expansie en de constantheid van natuurwetten in het universum uit.
Als het CCC+TL-model correct is, zou dit kunnen leiden tot een paradigmaverschuiving in de manier waarop we kosmische verschijnselen verklaren, van de kosmische microgolfachtergrondstraling tot de vorming en evolutie van sterrenstelsels.
Mogelijke uitdagingen en kritiek
Zoals elke baanbrekende theorie wordt het CCC+TL-model geconfronteerd met scepsis en uitdagingen vanuit de wetenschappelijke gemeenschap. Critici beweren dat er sterk bewijs is ter ondersteuning van de constantheid van fysische constanten en de uitdijing van het universum volgens het oerknalmodel.
Bovendien moet het CCC+TL-model kampen met het gebrek aan direct observationeel bewijs voor gewijzigde koppelingsconstanten of mechanismen die ten grondslag liggen aan ‘moe licht’.
Toekomstperspectieven en onderzoek naar CCC+TL
Ondanks deze uitdagingen opent het CCC+TL-model nieuwe wegen voor onderzoek en verkenning. Wetenschappers bestuderen de theoretische grondslagen van het model, naast het ontwerpen van experimenten en observaties om de voorspellingen ervan te testen.
Zoek naar bewijs
Een belangrijk aandachtspunt is het identificeren van experimenteel bewijsmateriaal dat de door het model voorgestelde variabele constanten en energieverliesmechanismen kan ondersteunen of weerleggen.
Dit omvat nauwkeurige metingen van de kosmische microgolfachtergrond, studies van verre supernova's en zoektochten naar verschillen in fundamentele constanten in verschillende delen van het universum.
De rol van geavanceerde technologie in CCC+TL
Technologische vooruitgang, vooral op het gebied van telescopen en detectoren, speelt een cruciale rol bij het testen van het CCC+TL-model.
Deze instrumenten stellen astronomen in staat het universum met ongekende details en gevoeligheid waar te nemen, waardoor mogelijk fenomenen aan het licht komen die het model kunnen ondersteunen of uitdagen.
Kortom, het CCC+TL-model vertegenwoordigt een gedurfd kruispunt tussen twee onconventionele theorieën en biedt een nieuw perspectief op de werking van het universum.
Hoewel het voor aanzienlijke uitdagingen staat, is de verkenning ervan een bewijs van de dynamische en steeds evoluerende aard van kosmologisch onderzoek.
Naarmate onze hulpmiddelen en ons begrip verbeteren, zal ons begrip van de diepere geheimen van het universum ook verbeteren, misschien als het CCC+TL-model de weg wijst.
Het volledige onderzoek is gepubliceerd in Astrofysisch tijdschrift.
—–
Vind je het leuk wat ik lees? Abonneer u op onze nieuwsbrief en ontvang boeiende artikelen, exclusieve inhoud en de laatste updates.
Bezoek ons op EarthSnap, een gratis app aangeboden door Eric Ralls en Earth.com.
—–
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”