Může chameleon postavit galaxii? Podle nových počítačových modelů ano.
Nejedná se o surrealistický vtip, ale spíše o důsledky nedávných simulací, jejichž cílem je vysvětlit vnitřní fungování temné energie, tajemnou sílu, která pohání všechno ve vesmíru od sebe. Výsledky, publikované 8. července v časopise Nature Astronomy, podporují model temné energie známé jako Chameleonova teorie.
Náznaky temné energie byly poprvé objeveny na konci 90. let, kdy kosmologové měřili světlo ze vzdálených supernov a uvědomili si, že hvězdy byly slabší, než se očekávalo, což naznačuje, že struktura časoprostoru se nejen rozšiřovala, ale zrychlovala se v její expanzi. Fyzici navrhovali existenci síly, která pracovala v opozici vůči gravitaci, tlačila věci od sebe, spíše než je dala dohromady.
Většina vědců souhlasí s myšlenkou, že temná energie je to, co se nazývá kosmologická konstanta, druh energie zadržený ve vakuu samotného vesmíru, řekl Baojiu Li, matematický fyzik na Durhamské univerzitě ve Velké Británii, Live Science. „Tento jednoduchý model prakticky funguje velmi dobře a je to přímý doplněk kosmologického modelu, aniž by bylo nutné upravovat gravitační zákon,“ řekl.
Problém spočívá v tom, že přední fyzikální teorie předpovídají, že hodnota energie vakua by měla být o 120 řádů vyšší, než co pozorují kosmologové ze skutečných měření temné energie ve vesmíru, řekl Li. Fyzici tedy hledali alternativní vysvětlení, včetně Chameleonovy teorie.
Teorie navrhuje novou sílu na vrcholu již známých čtyř, zprostředkovanou částicí zvanou chameleonová částice, podle vysvětlujícího v časopise Sky and Telescope. Chameleonská síla by působila jako temná energie a rozdělovala galaxie ve vesmíru. Ale s neočekávanou pátou silou přichází s vlastním dilematem - jak to, že naše nástroje nikdy takovou částici neviděli?
Teorie naznačuje, že chameleonové částice, stejně jako jejich plazovité jmenovce, se mohou mísit do svého okolí, aby se vyhnuly detekci. Spíše než změna barvy tyto částice mění hmotnost. V prostředích s vysokou hustotou, jako je prostředí poblíž Země, mají vysokou hmotnost, a proto je obtížné je detekovat. To je důvod, proč nevidíme účinky chameleonových částic na naši sluneční soustavu, ale spíše pouze na extrémně velká kosmologická měřítka, kde je podle teorie teorie hmota celkově řídká.
Aby testovali Chameleonovu teorii, vědci provedli výkonné počítačové simulace, které otáčí virtuální temnou hmotou - dosud neznámou látkou, která výrazně převažuje nad viditelnou hmotou ve vesmíru - se čtyřmi známými silami plus chameleonovými částicemi k vytvoření nebeských struktur, jako je naše sluneční soustava , podle prohlášení.
Až dosud však omezení výkonu zpracování znamenala, že modely nemohly zahrnovat obyčejnou viditelnou hmotu, jako jsou protony a elektrony. Li a jeho kolegové použili superpočítače, aby konečně zahrnuli obyčejné částice vedle všeho jiného a vytvořili struktury v galaxii.
"Simulace ukazují, že realistické galaxie, stejně jako naše vlastní Mléčná dráha, se mohou tvořit i přes komplikované gravitační chování," řekl Li.
Tým doufá, že další modelování odhalí způsoby, jak odlišit teorii od jiných hypotéz o temné energii, dodal.
Také tyto myšlenky zpochybňují Einsteinovu teorii obecné relativity, jak bylo široce hlášeno?
„Výzva je silné slovo,“ řekl Jeremy Sakstein, fyzik z Pennsylvánské univerzity ve Philadelphii, který se této práce nezúčastnil, řekl Live Science.
Pro vyzkoušení obecné relativity je užitečné mít konkurenční teorie, dodal, a tento nový výzkum představuje krok k vytváření předpovědí o tom, co tyto alternativy mohou vidět na kosmologických stupnicích.
