Gåtfull "mörk energi", tänkte utgöra 68% av universum, kanske inte existerar alls, enligt ett ungersk-amerikanskt lag. Forskarna tror att standardmodeller av universum inte tar hänsyn till dess förändrade struktur, men att när detta väl är gjort försvinner behovet av mörk energi. Teamet publicerar sina resultat i en tidning i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .

Vårt universum bildades i Big Bang, För 13,8 miljarder år sedan, och har expanderat sedan dess. Det viktigaste beviset för denna expansion är Hubbles lag, baserat på observationer av galaxer, som säger att i genomsnitt, hastigheten med vilken en galax rör sig bort från oss är proportionell mot dess avstånd.

Astronomer mäter denna lågkonjunktur genom att titta på linjer i en galax spektrum, som rör sig mer mot rött ju snabbare galaxen rör sig bort. Från 1920-talet, kartläggningen av galaxernas hastigheter fick forskare att dra slutsatsen att hela universum expanderar, och att det började livet som en försvinnande liten punkt.

Under andra hälften av 1900-talet, astronomer hittade bevis för osynlig "mörk materia" genom att observera att något extra behövdes för att förklara stjärnornas rörelse i galaxer. Mörk materia antas nu utgöra 27% av universums innehåll (däremot uppgår 'vanlig' materia till endast 5%).

Observationer av explosioner av vita dvärgstjärnor i binära system, så kallade supernovor av typ Ia, på 1990-talet ledde sedan vetenskapsmän till slutsatsen att en tredje komponent, mörk energi, utgjorde 68% av kosmos, och är ansvarig för att driva en acceleration i universums expansion.

I det nya verket, forskarna, ledd av doktoranden Gábor Rácz från Eötvös Loránd University i Ungern, ifrågasätta existensen av mörk energi och föreslå en alternativ förklaring. De hävdar att konventionella modeller för kosmologi (studiet av universums ursprung och utveckling), förlita sig på approximationer som ignorerar dess struktur, och där materia antas ha en enhetlig densitet.

"Einsteins ekvationer av generell relativitet som beskriver universums expansion är så komplexa matematiskt, att man under hundra år inte har hittat några lösningar som förklarar effekten av kosmiska strukturer. Vi vet från mycket exakta supernovaobservationer att universum accelererar, men samtidigt förlitar vi oss på grova approximationer till Einsteins ekvationer som kan introducera allvarliga biverkningar, såsom behovet av mörk energi, i modellerna utformade för att passa observationsdata. "förklarar Dr László Dobos, medförfattare till tidningen, även vid Eötvös Loránd University.

I praktiken, normal och mörk materia tycks fylla universum med en skumliknande struktur, där galaxer finns på de tunna väggarna mellan bubblor, och är grupperade i superkluster. Insidan av bubblorna är däremot nästan tomma på båda typerna av materia.

Använda en datorsimulering för att modellera gravitationens inverkan på fördelningen av miljontals partiklar av mörk materia, forskarna rekonstruerade universums utveckling, inklusive den tidiga klumpningen av materia, och bildandet av storskalig struktur.

Till skillnad från konventionella simuleringar med ett smidigt expanderande universum, att ta hänsyn till strukturen ledde till en modell där olika regioner av kosmos expanderar i olika takt. Den genomsnittliga expansionshastigheten överensstämmer dock med nuvarande observationer, vilket tyder på en total acceleration.

Dr Dobos tillägger:"Teorin om allmän relativitet är grundläggande för att förstå hur universum utvecklas. Vi ifrågasätter inte dess giltighet; vi ifrågasätter giltigheten av de ungefärliga lösningarna. Våra resultat bygger på en matematisk gissning som tillåter differentiell expansion av rymden , överensstämmer med allmän relativitetsteori, och de visar hur bildningen av komplexa strukturer av materia påverkar expansionen. Dessa problem har tidigare sopats under mattan, men att ta hänsyn till dem kan förklara accelerationen utan behov av mörk energi."

Om detta konstaterande vidhålls, det kan ha en betydande inverkan på modeller av universum och riktningen för forskning inom fysik. Under de senaste 20 åren har astronomer och teoretiska fysiker har spekulerat i hur mörk energi är, men det är fortfarande ett olöst mysterium. Med den nya modellen, Csabai och hans medarbetare förväntar sig åtminstone att starta en livlig debatt.