Az Univerzum tágul, méghozzá egyre gyorsabban, amit a kozmológiai állandó ír le, a tágulást pedig a sötét anyag valamint a sötét energia irányítja, amit azért nevezünk így, mert nem lép a fénnyel interakcióba.

Azonban mind a kozmológiai állandóval, mind pedig a sötét anyaggal akadnak gondok, amit régóta hiába próbálnak megoldani. Egy új elméleti felvetés azonban a tágulást illúzióként kezeli, így pedig megoldja a csillagászat több eddigi problémáját is. Erről az új megközelítésről a Genfi Egyetem elméleti fizika professzora, Lucas Lombriser írt a Classical and Quantum Gravity című lapban – a professzorral pedig a Live Science készített emailben interjút, aminek a tartalmát lentebb ismertetjük.

Kezdjük az elején: honnan vették egyáltalán a csillagászok, hogy az Univerzum egyre gyorsabban tágul? A válasz az univerzumban tapasztalható jelenség, a vöröseltolódás, tehát hogy a távoli galaxisok fénye a spektrum vörös vége felé tolódik, ahogy ezek az objektumok távolodnak a Földtől. A legújabb megfigyelések ráadásul arra utalnak, hogy az Univerzum tágulása nem állandó, hanem valójában gyorsul. Ezt a felgyorsult tágulást a kozmológiai állandó vagy lambda írja le.

A kozmológiai állandó azonban kihívást jelentett a csillagászok számára, mivel a részecskefizika által előrejelzett érték jelentősen (120 nagyságrenddel) eltér a megfigyelt értékektől – ami alapján ez a fizika történetének legrosszabbul előre jelzett értéke. A probléma megoldására Lombriser professzor tehát a világegyetem új matematikai értelmezését javasolja: táguló univerzum helyett egy lapos és statikus Univerzum bevezetését veti fel – vagyis valami olyasmit, ami Einstein korai feltételezésére hasonlít.

Lombriser a modelljében a tágulásra utaló hatásokat a részecsketömegek időbeli alakulásával magyarázza: a részecskék, mint például a protonok és az elektronok, a téridőt átható mezőből származnak. Ez a mező azonban ingadozik, ami a részecsketömeg ingadozásához és ennek következtében a kozmológiai állandó változásához is vezet. Ezek a téringadozások nagyobb vöröseltolódást eredményeznek a távoli galaxishalmazokban, mint ahogy azt a hagyományos modellek jósolják, ami egyrészt tehát közelebb áll a kozmológiai állandó ténylegesen megfigyelt értékéhez, másrészt arra utal, hogy az általunk megfigyelt tágulás csak illúzió, ami mögött valójában a részecsketömegek fentebb részletezett ingadozása áll.

Lombriser keretrendszere ráadásul más kozmológiai rejtvényekre is elegáns választ kínál – ilyen például a sötét anyag természete. Lombriser felvetése alapján az említett téringadozások axionként, tehát olyan hipotetikus részecskeként viselkedhetnek, amelyeket a sötét anyag jelöltjeiként tartanak számon. Ezenkívül az elmélet alternatív magyarázatot kínál a sötét energiára is – erre a galaxisokat egyre gyorsuló ütemben széthúzó hipotetikus erőre. Lombriser szerint ugyanis a sötét energiának tulajdonított hatás a részecskék tömegének különböző fejlődési útjaival magyarázható a világegyetem későbbi szakaszaiban.

A Live Science kikérte minderről egy másik csillagász, a bogotai kolumbiai Universidad ECCI posztdoktori kutatójának, Luz Ángela Garcíának a véleményét is, akit lenyűgözött Lombriser új értelmezése és az, hogy mindez mennyi problémát old meg. Mindezek mellett azonban García óvatosságra is intett, mivel szerinte Lombriser elméleti modelljében olyan elemek akadnak, amelyeket valószínűleg nem lehet megfigyeléses úton megerősíteni, legalábbis a közeljövőben.

(Kép: Pixabay/geralt)