Den nuvarande teoretiska modellen för universums sammansättning är att den är gjord av normal materia, mörk energi och mörk materia. En ny studie från University of Ottawa utmanar detta.
En studie publicerad idag i The Astrophysical Journal , utmanar den nuvarande modellen av universum genom att visa att den faktiskt inte har något utrymme för mörk materia.
Inom kosmologin beskriver termen "mörk materia" allt som inte verkar interagera med ljus eller det elektromagnetiska fältet, eller som bara kan förklaras genom gravitationskraft. Vi kan inte se det, och vi vet inte heller vad det är gjort av, men det hjälper oss att förstå hur galaxer, planeter och stjärnor beter sig.
Rajendra Gupta, fysikprofessor vid naturvetenskapliga fakulteten, använde en kombination av de samvarierande kopplingskonstanter (CCC) och teorier om "trött ljus" (TL) (CCC+TL-modellen) för att nå denna slutsats.
Den här modellen kombinerar två idéer – om hur naturens krafter minskar över kosmisk tid och om att ljus tappar energi när det färdas en lång sträcka. Det har testats och har visat sig stämma överens med flera observationer, till exempel om hur galaxer är utspridda och hur ljus från det tidiga universum har utvecklats.
Denna upptäckt utmanar den rådande förståelsen av universum, vilket tyder på att ungefär 27 % av det består av mörk materia och mindre än 5 % av vanlig materia, och återstår att vara den mörka energin.
"Studiens resultat bekräftar att vårt tidigare arbete ("JWST tidiga universumobservationer och ΛCDM-kosmologi") om universums ålder på 26,7 miljarder år har gjort det möjligt för oss att upptäcka att universum inte kräver att mörk materia existerar, förklarar Gupta.
"I standardkosmologi sägs den accelererade expansionen av universum orsakas av mörk energi, men beror i själva verket på naturens försvagningskrafter när den expanderar, inte på grund av mörk energi."
"Rödförskjutningar" hänvisar till när ljuset förskjuts mot den röda delen av spektrumet. Forskaren analyserade data från nya artiklar om fördelningen av galaxer vid låga rödförskjutningar och vinkelstorleken på ljudhorisonten i litteraturen vid hög rödförskjutning.
"Det finns flera artiklar som ifrågasätter existensen av mörk materia, men min är den första, såvitt jag vet, som eliminerar dess kosmologiska existens samtidigt som den överensstämmer med viktiga kosmologiska observationer som vi har hunnit bekräfta", säger Gupta.
Genom att utmana behovet av mörk materia i universum och tillhandahålla bevis för en ny kosmologisk modell, öppnar denna studie upp nya vägar för att utforska universums grundläggande egenskaper.
Mer information: Rajendra P. Gupta, Testing CCC+TL Cosmology with Observed Baryon Acoustic Oscillation Features, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1bc6
Journalinformation: Astrofysisk tidskrift
Tillhandahålls av University of Ottawa
