În cadrul modelului cosmologic standard, Universul este descris ca fiind într-o expansiune accelerată, proces atribuit existenței unei forme de energie necunoscute – energia întunecată – și influenței gravitaționale a materiei întunecate. Cu toate acestea, una dintre cele mai persistente probleme din cosmologie, cunoscută sub numele de „tensiunea Hubble”, continuă să provoace nedumerire în rândul cercetătorilor, conform UniversToday.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Tensiunea Hubble desemnează discrepanța dintre rata de expansiune a Universului măsurată prin observații locale (de exemplu, prin supernove sau galaxii apropiate) și cea calculată pe baza datelor despre Universul timpuriu, cum ar fi radiația cosmică de fond.
Cele două valori nu se suprapun în limitele erorilor experimentale, ceea ce sugerează că înțelegerea noastră despre evoluția cosmosului ar putea fi incompletă.
În acest context, o echipă de cercetători propune o ipoteză inedită: nu energia întunecată este cea care evoluează în timp, ci materia întunecată.
Deși ideea evoluției energiei întunecate a fost explorată în numeroase modele teoretice, materia întunecată a fost considerată, până acum, o componentă stabilă, cu proprietăți constante în timp. Acest nou studiu vine să schimbe perspectiva, analizând potențialul unei materii întunecate cu o ecuație de stare variabilă – adică o formă de materie întunecată exotică, ale cărei proprietăți fizice ar putea oscila pe măsură ce Universul evoluează.
Autorii studiului subliniază că există o legătură conceptuală între modelele cu energie întunecată evolutivă și cele cu materie întunecată evolutivă. În esență, dinamica Universului este determinată de raportul dintre densitatea de energie și densitatea de materie.
Astfel, modificarea uneia dintre aceste componente poate avea efecte similare asupra observabilității globale a expansiunii cosmice. Această ambiguitate face ca, în multe cazuri, modelele să fie degenerate – adică mai multe explicații diferite pot duce la aceleași consecințe observabile.
Pentru a susține ideea unei materii întunecate în evoluție, cercetătorii propun un model în care aproximativ 15% din materia întunecată rece are o comportare oscilatorie, iar restul de 85% rămâne neschimbat. Acest tip de oscilație este inspirat de comportamentul neutrinilor, particule care au masă și interacționează slab cu lumina – caracteristici similare celor atribuite materiei întunecate.
Neutrinii sunt cunoscuți pentru oscilațiile lor de masă, iar autorii consideră că un efect similar, extins la particulele de materie întunecată rece, ar putea fi posibil. În acest cadru, materia întunecată nu mai este complet inertă și constantă, ci posedă o structură internă dinamică, capabilă să influențeze subtil evoluția Universului.
Modelul prezentat de autori este deocamdată unul exploratoriu, un „toy model”, după cum îl descriu chiar ei – adică un model teoretic simplificat, destinat să testeze idei generale și să evalueze potențialul unor noi direcții de cercetare. Nu sunt oferite constrângeri specifice pentru natura particulelor de materie întunecată implicate, iar comportamentul oscilatoriu propus rămâne deocamdată la nivel speculativ. Cu toate acestea, rezultatele obținute în cadrul acestui model sugerează o potrivire mai bună cu datele observaționale actuale decât cele oferite de modelele tradiționale.
Importanța acestei lucrări constă în deschiderea unei noi direcții de investigare. Într-un domeniu în care numeroase ipoteze – de la modificarea teoriei gravitației până la rotația întregului Univers – au fost propuse pentru a explica tensiunea Hubble, ideea unei materii întunecate evolutive oferă o soluție care nu contrazice observațiile deja stabilite, dar introduce o nuanță suplimentară în înțelegerea structurii și comportamentului Universului.
Rămâne de văzut dacă viitoarele observații și simulări numerice vor putea susține această ipoteză sau dacă ea va fi înlocuită de un model mai robust. Cert este că studiul pune în discuție un aspect până acum neglijat al materiei întunecate și demonstrează că, într-un Univers în continuă expansiune, și teoriile despre el trebuie să evolueze.
