Súčasná kozmológia môže stáť na prahu zásadného poznania, respektíve prehodnotenia všetkých súčasných poznatkov. Temná energia, hypotetická sila zodpovedná za zrýchľujúce sa rozpínanie vesmíru, by mohla byť iba dôsledkom nesprávneho výkladu kozmických javov. Podľa nedávno zdokonaleného modelu tzv. „timescape“ kozmológie môže byť expanzia vesmíru ovplyvnená rozdielmi v rýchlosti plynutia času v rôznych oblastiach vesmíru, čo zásadne mení náš pohľad na túto problematiku. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Dynamika času a gravitácie

Einsteinova všeobecná teória relativity ukázala, že čas plynie pomalšie v prostrediach so silnejšou gravitáciou. Timescape kozmológia tento jav rozširuje na kozmické škály a berie do úvahy skutočnosť, že hmota nie je rovnomerne rozložená, ale je sústredená v galaktických filamentoch, pričom medzi nimi existujú rozsiahle oblasti prázdnoty.

Midjourney/Úprava redakcie

Táto nerovnomernosť spôsobuje, že čas v oblastiach s hustejšou koncentráciou hmoty plynie pomalšie než v oblastiach s nižšou gravitáciou. Tento rozdiel, kumulovaný počas miliárd rokov, znamená, že prázdnoty zažívajú väčšiu mieru expanzie než hmotnejšie oblasti. To vytvára ilúziu, že vesmír sa rozpína zrýchlene, pričom v skutočnosti ide o efekt rozdielneho plynutia času.

Prečo štandardný model kozmológie zlyháva

Súčasný štandardný model kozmológie, známy ako ΛCDM model (lambda cold dark matter), predpokladá, že vesmír je homogénny a izotropný, teda že sa rozpína rovnakým tempom vo všetkých smeroch. Tento model však vyžaduje zavedenie hypotetických entít, ako je temná hmota a temná energia, aby vysvetlil pozorované javy, vrátane zrýchľujúcej sa expanzie.

SA–C.Carreau

Tmavá energia predstavuje približne 68 % celkovej energetickej hustoty vesmíru podľa ΛCDM modelu, no jej podstata zostáva neznáma. Kozmológia timescape ale ponúka alternatívu. Zrýchlené rozpínanie vesmíru môže byť iba dôsledkom toho, ako vnímame objekty v rozdielnych časových rámcoch, spôsobených nerovnomernou distribúciou hmoty.

Empirické dôkazy

V roku 2017 astronómovia z University of Canterbury testovali model timescape na základe pozorovaní kozmickej expanzie a dospeli k záveru, že lepšie vysvetľuje dáta ako štandardný ΛCDM model. Tieto výsledky si však vyžadovali ďalšie empirické overenie.

NASA

Nový výskum publikovaný v periodiku v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society teraz prináša významný posun vred. Tím astronómov z University of Canterbury a Heidelbergskej univerzity analyzoval katalóg 1 535 supernov typu Ia. Tieto supernovy, nazývané aj „štandardné sviečky“, umožňujú presné meranie vzdialeností a rýchlostí, pretože ich jasnosť je dobre predvídateľná. Výsledky priniesli „veľmi silné dôkazy“ v prospech modelu timescape.

Podľa fyzika Davida Wiltshira z University of Canterbury temná energia môže byť iba nesprávnym interpretovaním variácií kinetickej energie expanzie, ktorá nie je rovnomerná v „hrboľatom“ vesmíre. Táto teória naznačuje, že vesmír nemá jednotný vek 13,8 miliardy rokov, ako sa bežne uvádza, ale jednotlivé regióny môžu mať odlišné veky v závislosti od miestnej gravitačnej dynamiky.

Wiltshire vysvetľuje, že „temná energia je chybným výkladom rozdielov v kinetickej energii rozpínania, ktoré sú dôsledkom nerovnomerného rozloženia hmoty a času v našom vesmíre.“

Tieto zistenia môžu znamenať pre kozmológiu prelomový posun, pretože ponúkajú alternatívu k hypotetickým entitám, ako je tmavá energia, a vyzývajú k revízii základných princípov. Vedci veria, že s pribúdajúcimi dátami môžeme do konca tejto dekády dospieť k definitívnemu záveru.