Gece gökyüzüne bakarken, zamansız hissediyor, görünüşte sınırsız yıldızlar milyarlarca yıldır olduğu gibi parlıyor. Bununla birlikte, yeni bir çalışma, evrenimizin sonsuza dek genişlemeye devam etmeyebileceğini gösteriyor. Bunun yerine, sonunda dramatik bir şekilde sona ererek kendi başına geri dönebilir ”büyük çıtırtı“Bundan yaklaşık 20 milyar yıl sonra.
Çalışma, yayınlanan Kozmoloji ve Astroparçacık Fiziği Dergisi ve İspanya’daki Donostia Uluslararası Fizik Merkezi ve Şangay’daki Tsung-Dao Lee Enstitüsü’ndeki Cornell Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından birlikte yazılan, negatif bir kozmolojik sabitle birlikte “ultralight aksi” olarak bilinen egzotik bir karanlık enerji biçiminin evrenin kaderini dikte edebileceğini önermektedir.
Ekibin en son analizi Karanlık Enerji Anketi (DES) ve Koyu enerji spektroskopik alet (DESI) verileri, büyük patlamadan bu yana geçen 13.8 milyar yılın yaklaşık iki katı kadar şaşırtıcı derecede sonlu bir kozmik ömür olduğunu gösteriyor.
Cornell’de ortak yazar ve Fizik Profesörü Dr. Henry Tye, “Son 20 yıldır insanlar kozmolojik sabitin olumlu olduğuna inanıyorlardı ve evrenin sonsuza dek genişleyeceğine” dedi. basın bülteni. “Yeni veriler, kozmolojik sabitin negatif olduğunu ve evrenin büyük bir çatlakla sona ereceğini gösteriyor.”
1990’ların sonlarından bu yana, kozmologlar evrenin genişlemesinin hızlandığını anladılar, bu da gizemli bir güce atfedilen bir keşif koyu enerji. Λcdm olarak bilinen en basit model veya Lambda-cdm modeli– Pozitif bir kozmolojik sabit (λ) varsayar ve sonsuz genleşme öngörür. Bununla birlikte, Des ve Desi’nin yüksek hassasiyetli ölçümleri bu tabloyu çözdü. Durumun karanlık enerji denkleminin W = −1’in ders kitabı değerinden önemli ölçüde farklı olabileceğini gösterirler.
Bu yeni çalışmada araştırılan “Axion Dark Energy” (ADE) modeline girin. Negatif bir kozmolojik sabiti, sık sık tel teorisinde çağrılan varsayımsal bir parçacık olan ultra hafif bir aksiyon alanı ile birleştirerek, model DES ve Desi’nin sonuçlarını standart λCDM’den daha doğru bir şekilde yeniden üretebilir. Önemli bir şekilde, evrenin genişlemesinin bir gün duracağını ve tersine döneceğini ima eder.
Araştırmacılar, “Modelin parametreleri için en uygun değerlerle, evrenin ömrünün 33.3 milyar yıl olduğunu görüyoruz; yani evrenin yaklaşık 20 milyar yıl içinde sona ereceğini” belirtiyor.
Bu tahmin, kozmik ölçek faktörü en fazla 11 milyar yıl sonra ulaştığında ve ardından kalan ömrünün yaklaşık dörtte biri süren hızlı bir “büyük çatlak” aşamasını takip ettiğinde kasılma başlangıcını yerleştirir.
Araştırmacılar, Desi’nin kuzey-yarık verilerinin ve DES’in güney-yarık sonuçlarının W ≠ −1’de 4.2-sigma düzeyinde birleştiğini vurgulamaktadır. Bu, ciddi dikkat gerektirecek kadar güçlüdür, ancak yine de Fizik’in 5-sigma kesinliğinin altın standardının kısaltması. Gelecekteki araştırmalar bu ölçümleri teyit ederse, ADE modeli λcdm’yi baskın kozmolojik çerçeve olarak ekleyebilir.
Bu modeldeki aks, farklı zamanlarda farklı davranır kozmik tarih. Erken evrende, kozmolojik bir sabiti taklit ederek etkili bir şekilde dondurulur. Daha sonra, Hubble parametresi aksinin kütlesinin altına düştükçe, alan potansiyelini düşürür ve vakum enerjisini madde benzeri enerji yoğunluğuna dönüştürür. Bu evrim doğal olarak koyu enerji Desi’nin gözlemleriyle hizalanan −1 üzerindeki durum denklemi.
Bununla birlikte, gerçek bükülme negatif kozmolojik sabitten gelir. Makalenin yaklaşık modelinde, ölçek faktörü A = 1.69 olarak tahmin edilen maksimum değerine çarptığında, Hubble parametresi sıfır geçer. “Büyük çatlak” ın başlangıcını işaret ederek olumsuz döner. Evrenin nihai eylemi, madde ve radyasyon sıkıştırması olarak hızlanır ve potansiyel olarak yoğun bir çağları tetikler kara delik Tüm yapı tekilliğe düşmeden önce birleşme.
Şimdilik, ADE modeli, ilgi çekici istatistiksel desteğe sahip olsa da, bir hipotez olmaya devam ediyor. Yazarlar, parametre alanlarındaki önemli düşüşü ve geliştirilmiş verilere olan ihtiyacı açıkça kabul etmektedir.
Araştırmacılar, “DES/DESI gözleminin doğrulanması ve ADE modelinin titizlikle test edilmesi çok önemlidir” diye yazıyor. “Neyse ki, karanlık enerjinin farklı yönlerini ölçen bir dizi proje yakın gelecekte geliyor.”
Gelecekteki bu projeler, Baryon akustik salınımlarının yeni nesil araştırmalarını içeriyor, süpernovave hepsi zaman içinde durumun karanlık enerji denklemi olan W (a) üzerindeki kısıtlamaları sıkılaştırabilen kozmik mikrodalga arka plan polarizasyonu. Gerçekten, negatif bir λ sinyali tutarsa, kozmoloji ders kitaplarının önemli bir revizyona ihtiyacı olabilir.
Gözlemsel kozmolojinin ötesinde, çalışmanın daha derin teorik fikirler üzerinde etkileri vardır. Dize teorisi uzun zamandır, bugünün karanlık enerjisi gibi pozitif λ ile stabil bir boşluk oluşturmanın zor olduğunu, negatif λ olan Vacua’nın daha doğal olarak ortaya çıktığını ima etti.
Bu anlamda, ADE modeli, olası bir vakua çoklu evreni öngören “String teorisi peyzajı” resmine girer. Evrenimiz daha genel bir duruma doğru gidiyor olabilir.
Makale ayrıca “Axiverse” yı veya farklı kitlelerin birden fazla ultra hafif aksinin kozmosa nüfuz ettiği fikrini vurgulamaktadır. Araştırmacılar, daha açık bir aksion eklemenin, büyük crunch senaryosunu güçlendirerek λ’nın daha da düşük olabileceğini belirtiyor. Bu içgörüler, doğrulanırsa, dize teorisinin aksi takdirde soyut matematiğine nadir gözlem pencereleri sağlayabilir.
20 milyar yıl, hayal edilemez bir şekilde uzak görünse de, kağıt ilginç bir yerel bağlantı kuruyor. Bizim Samanyolu ile çarpışması tahmin ediliyor Andromeda Galaxy Yaklaşık 4 ila 10 milyar yıl içinde.
Evrenin geri dönüşünün zamanlamasına bağlı olarak, iki galaksinin birleşmesi daha önce varsayılandan çok farklı kozmik koşullar altında meydana gelebilir. Aşırı senaryoda, evren çarpışma ilerledikçe genişlemesini zaten yavaşlatıyor olabilir.
Ve büyük krizi aşaması kozmik zaman çizelgeleri hakkında kısa olsa da, felaket olurdu. Ölçek faktörü küçüldükçe, potansiyel olarak son tekilliği “kalkan” veya “gizleyen” dev kara deliklerin oluşumuna yol açan madde yoğunluğu skyrockets.
Yazarlar kuantum efektleri Yeni bir döngüye girmeyi sağlayabilir. Yine de, böyle bir reenkarnasyonun bizimkinden çok farklı bir evren üreteceği konusunda uyarıyorlar.
Yeni çalışma, sonun mutlaka yakın olduğu anlamına gelmez. Model doğruysa, insanlığın kozmik kasılma başlamasından en az 20 milyar yıl önce var. Bununla birlikte, anlayışımızın dinamik ve belirsiz doğasının altını çiziyor. koyu enerji. Onlarca yıldır λcdm dokunulmaz görünüyordu. Yine de, şimdi yüksek hassasiyetli veriler temellerini kırıyor.
Eğer doğrulanırsa, ADE modelinin sonlu bir kozmik ömrü tahmini, evrenin hızlandırılmış genişlemesinin keşfinden bu yana kozmolojideki en derin değişimlerden birini işaretleyecektir. Sonsuz, soğuk bir solma karanlığa değil, büyük, ateşli büyük bir kremanın koşullarına geri dönmesini önerir. Büyük patlama.
Tye, “Herhangi bir yaşam için hayatın nasıl başladığını ve hayatın nasıl bittiğini bilmek istiyorsunuz – son noktalar” dedi. “Evrenimiz için, bilmek de ilginç, bir başlangıcı var mı? 1960’larda bunun bir başlangıcı olduğunu öğrendik. O zaman bir sonraki soru, ‘Sonu var mı?’
Tye, “Uzun yıllar boyunca insanlar süresiz olarak devam edeceğini düşündüler” diyor. “Veriler devam ederse, evrenin sona ereceğini bilmek güzel.”
Tim McMillan emekli bir kolluk yöneticisi, soruşturma muhabiri ve Debey’in kurucu ortağıdır. Yazısı genellikle savunma, ulusal güvenlik, istihbarat topluluğu ve psikoloji ile ilgili konulara odaklanır. Tim’i Twitter’da takip edebilirsiniz: @Lttimmcmillan. Tim’e e -posta ile ulaşılabilir: [email protected] veya şifreli e -posta yoluyla: [email protected]
