Detta är regionen "Södra pelaren" i den stjärnbildande region som kallas Carina-nebulosan. Som att knäcka en vattenmelon och hitta dess frön, det infraröda teleskopet "bröt upp" detta grumliga moln för att avslöja stjärnembryon instoppade inuti fingerliknande pelare av tjockt damm. Kredit:NASA
Fem år sedan, Nobelpriset i fysik tilldelades tre astronomer för deras upptäckt, i slutet av 1990-talet, att universum expanderar i en accelererande takt.
Deras slutsatser baserades på analys av typ Ia -supernovor - den spektakulära termonukleära explosionen av döende stjärnor - upptagen av rymdteleskopet Hubble och stora markbaserade teleskop. Det ledde till den utbredda acceptansen av idén att universum domineras av en mystisk substans som heter "mörk energi" som driver denna accelererande expansion.
Nu, ett team av vetenskapsmän ledda av professor Subir Sarkar från Oxford Universitys institution för fysik har ställt tvivel om detta standardmässiga kosmologiska koncept. Att använda sig av en kraftigt utökad datamängd - en katalog med 740 supernovor av typ Ia, mer än tio gånger den ursprungliga urvalsstorleken - forskarna har funnit att bevisen för acceleration kan vara tunnare än man tidigare trott, med data som överensstämmer med en konstant expansionshastighet.
Studien publiceras i Natur tidning Vetenskapliga rapporter .
Professor Sarkar, som också har en position vid Niels Bohr Institutet i Köpenhamn, sa:"Upptäckten av universums accelererande expansion vann Nobelpriset, Gruber Cosmology Prize, och genombrottspriset i grundläggande fysik. Det ledde till den utbredda acceptansen av idén att universum domineras av "mörk energi" som beter sig som en kosmologisk konstant - detta är nu kosmologins "standardmodell".
'Dock, det finns nu en mycket större databas med supernovor att utföra rigorösa och detaljerade statistiska analyser på. Vi analyserade den senaste katalogen över 740 supernovor av typ Ia - över tio gånger större än de ursprungliga proverna som upptäcktens påstående var baserade på - och fann att bevisen för accelererad expansion är, som mest, vad fysiker kallar "3 sigma". Detta är långt ifrån den "5 sigma"-standard som krävs för att göra anspråk på en upptäckt av grundläggande betydelse.
"Ett analogt exempel i detta sammanhang skulle vara det senaste förslaget på en ny partikel som väger 750 GeV baserat på data från Large Hadron Collider vid CERN. Det hade initialt ännu högre betydelse - 3,9 och 3,4 sigma i december förra året - och stimulerade över 500 teoretiska uppsatser. Dock, det meddelades i augusti att nya data visar att signifikansen har sjunkit till mindre än 1 sigma. Det var bara en statistisk fluktuation, och det finns ingen sådan partikel.'
Det finns andra tillgängliga data som verkar stödja idén om ett accelererande universum, såsom information om den kosmiska mikrovågsbakgrunden - det svaga efterskenet från Big Bang - från Planck-satelliten. Dock, Professor Sarkar sa:"Alla dessa tester är indirekta, utförs inom ramen för en antagen modell, och den kosmiska mikrovågsbakgrunden påverkas inte direkt av mörk energi. Faktiskt, det finns verkligen en subtil effekt, den sent integrerade Sachs-Wolfe-effekten, men detta har inte upptäckts på ett övertygande sätt.
"Så det är fullt möjligt att vi blir vilseledda och att den uppenbara manifestationen av mörk energi är en konsekvens av att analysera data i en alltför förenklad teoretisk modell - en som faktiskt konstruerades på 1930-talet, långt innan det fanns några riktiga uppgifter. En mer sofistikerad teoretisk ram som redogör för observationen att universum inte är exakt homogent och att dess materiainnehåll kanske inte beter sig som en ideal gas - två nyckelantaganden för standardkosmologi - kan mycket väl kunna redogöra för alla observationer utan att kräva mörk energi. Verkligen, vakuumenergi är något som vi absolut inte har någon förståelse för i grundläggande teori. '
Professor Sarkar tillade:'Naturligtvis, mycket arbete kommer att behövas för att övertyga fysikgemenskapen om detta, men vårt arbete tjänar till att visa att en nyckelpelare i den vanliga kosmologiska modellen är ganska skakig. Förhoppningsvis kommer detta att motivera bättre analyser av kosmologiska data, samt inspirera teoretiker att undersöka mer nyanserade kosmologiska modeller. Betydande framsteg kommer att göras när European Extremely Large Telescope gör observationer med en ultrakänslig "laserkam" för att direkt mäta över en tio till 15-årsperiod om expansionshastigheten verkligen accelererar.'