Megdőlhet a gyorsulva táguló univerzum elmélete

Fantáziarajz a kozmikus távolságmérésről.
Illusztráció: NASA/JPL-Caltech

Most azonban elképzelhető, hogy Saul Perlmutter, Adam G. Riess és Brian P. Schmidt 1990-es évek végén született eredményei hibásak.

A kutatók Ia (egy a) típusú szupernóvákat elemeztek a Hubble űrtávcső és földi teleszkópok segítségével. A szakértők akkor arra a következtetésre jutottak, hogy a világegyetem egyre gyorsuló tágulását egy rejtélyes matéria, az úgynevezett sötét energia hajtja.

Most azonban az Oxfordi Egyetem Fizika Tanszékének kutatói megkérdőjelezik a szabvány kozmológiai koncepciót. A Subir Sarkar által vezetett csoport a mára jelentősen megnövekedett adatállományt használta fel a kritika megfogalmazására – a katalógusban jelenleg 740 Ia típusú szupernóva szerepel, tehát nagyjából tízszer annyi, mint az eredeti vizsgálatkor használt mintában. Az információk elemzése után a szakértők arra jutottak, hogy a gyorsulva táguló világegyetem elmélete sokkal törékenyebb, mint korábban gondoltuk, a rendelkezésre álló adatok inkább arra utalnak, hogy a tágulás egyenletes.

Sarkar, aki a koppenhágai Niels Bohr Intézetben is dolgozik, a következőket mondta: „Az univerzum gyorsulva tágulásának felfedezése elnyerte a Nobel-díjat, a Gruber Kozmológiai Díjat és a Breakthrough-díjat a fizikai alapkutatásban. Ez vezetett a gondolat széleskörű elfogadásához, mely szerint a világegyetemet a sötét anyag uralja, amely úgy viselkedik, mint egy kozmológiai állandó – ez most a kozmológia standard modellje.”

A szakértő szerint azonban mára sokkal több adat áll rendelkezésre a szupernóvákról. A 740 égitestet tartalmazó minta elemzése után a kutatók arra jutottak, hogy a gyorsulva táguló univerzum elméletének bizonyítéka legfeljebb 3 szigma – a fizikusok egy 5-ig terjedő skálát használnak az eredmények bizonyosságának leírására. Ahhoz, hogy egy felfedezést alapvetően szignifikánsnak nevezhessünk, el kell érnie az 5 szigmát.

Sarkar analógiaként a Nagy Hadronütköztetőben 2015 decemberében kimutatott új részecskét említi. A felfedezés szignifikancia szintje eleinte meglehetősen magas volt, 3,9 és 3,4 szigmás. Egy 2016 augusztusában megjelent tanulmány azonban már arról számolt be, hogy az újabb elemzések alapján 1 szigmára csökkent ez a szám. Az eredmények bebizonyították, hogy valójában nem létezik az érintett részecske.

A szupernóvák vizsgálatából származó adatok mellett más adatok is alátámasztják a gyorsulva tágulás elméletét – ilyen például a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás. Sarkar azonban kiemelte, ezek a kutatások mind úgy zajlottak le, hogy közvetett módon a feltételezett modell keretein belül működtek, a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás és a sötét anyag kapcsolatára ráadásul nincs is szilárd bizonyíték.

Könnyen elképzelhető, hogy a sötét anyag feltételezett megnyilvánulásai az adatok leegyszerűsített elméleti modellel való elemzése miatt születtek meg – mely modell az 1930-as években lett felépítve, abban a korban, amikor valós adatok még álltak a kutatók rendelkezésére. Sarkar szerint sokkal célravezetőbb lenne egy kifinomultabb elméletet használni, amely nem várja el a sötét energia létezését.
„Természetesen nagyon sok munkára van még szükség, hogy meggyőzzük erről a fizikus társadalmat, de munkánk azt hivatott bemutatni, hogy a standard kozmológiai modell egyik kulcspillére meglehetősen ingatag” – állapította meg a kutató. Sarkar bízik benne, hogy elképzeléseik összhangban lesznek az adatok alaposabb vizsgálatából származó eredményekkel.

Forrás: Oxford University