Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physical Review Letters αναλύει το πιο πλήρες σύνολο δεδομένων σχετικά με τη συσχέτιση γαλαξιών για τη δοκιμή του μοντέλου ΛCDM, αποκαλύπτοντας αποκλίσεις στην ανάπτυξη κοσμικών δομών, οι οποίες ίσως υποδεικνύουν νέες φυσικές θεωρίες σύμφωνα με την ανάλυση της Tejasri Gururaj.
Το μοντέλο ΛCDM και οι περιορισμοί του – Ανάλυση δομών σύμπαντος
Το μοντέλο ΛCDM αποτελεί το πρότυπο κοσμολογίας που περιγράφει την εξέλιξη, την επέκταση και τη δομή του σύμπαντος. Περιλαμβάνει:
- Ψυχρή σκοτεινή ύλη (CDM)
- Κανονική ύλη και ακτινοβολία
- Κοσμολογική σταθερά (Λ), η οποία εξηγεί τη σκοτεινή ενέργεια.
Παρόλο που το ΛCDM εξηγεί με επιτυχία παρατηρήσεις όπως η επιταχυνόμενη επέκταση του σύμπαντος και η κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB), δεν μπορεί να εξηγήσει φαινόμενα όπως:
- Κοσμικός πληθωρισμός
- Σκοτεινή ενέργεια
- Σκοτεινή ύλη
Πρόσφατες παρατηρήσεις από όργανα όπως το DESI (Dark Energy Survey Instrument) υποδεικνύουν ανωμαλίες στο ΛCDM, οι οποίες ίσως σχετίζονται με νέα φυσική.
Η έρευνα και τα ευρήματα
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Dr. Shi-Fan Chen, τον Prof. Mikhail Ivanov, τον Dr. Oliver Philcox και τον Lukas Wenzl, ανέλυσε δεδομένα από διάφορες πηγές, όπως:
- BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey)
- Διασταυρώσεις με χάρτες βαρυτικού φακού CMB από το Planck
Αυτή η ανάλυση πραγματοποιήθηκε υπό δύο μοντέλα: το πρότυπο ΛCDM και ένα δυναμικό μοντέλο σκοτεινής ενέργειας.
Κύρια ευρήματα:
- Καταστολή ανάπτυξης κοσμικών δομών:
- Η ανάπτυξη κοσμικών δομών είναι χαμηλότερη από την προβλεπόμενη, με ένταση 4,5σ σε σχέση με τα δεδομένα του Planck.
- Η πιθανότητα αυτό να είναι τυχαίο ανέρχεται σε μόλις 1 στις 300.000.
- Απουσία ισχυρής ένδειξης για δυναμική σκοτεινή ενέργεια:
- Η σκοτεινή ενέργεια φαίνεται να συμπεριφέρεται σαν κοσμολογική σταθερά.
- Ανακολουθία στις τιμές της σταθεράς Hubble:
- Οι τιμές συμφωνούν με τα δεδομένα του Planck αλλά διαφωνούν με άμεσες τοπικές μετρήσεις.
Σύνδεση δεδομένων
Όπως αναφέρθηκε, το μοντέλο ΛCDM αποτυγχάνει να εξηγήσει ορισμένα φαινόμενα με βάση πρόσφατες παρατηρήσεις.
Αυτές περιλαμβάνουν τη διαφωνία μεταξύ άμεσων και έμμεσων μετρήσεων του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος (η τάση Hubble), τη διαφωνία μεταξύ των άμεσων και έμμεσων μετρήσεων της ομαδοποίησης της ύλης, δηλαδή, της ανάπτυξης δομής (η τάση σ 8 ) και πρόσφατα δεδομένα DESI που υποδηλώνουν πιθανές αποδείξεις για δυναμική σκοτεινή ενέργεια.
Η προσέγγιση της ερευνητικής ομάδας είναι νέα γιατί θέλουν να δουν αν η ίδια υποκείμενη φυσική θα μπορούσε να εξηγήσει αυτές τις ανωμαλίες. Για να ελέγξουν την υπόθεση, οι ερευνητές συνδύασαν μετρήσεις από πολλαπλές πηγές για να δημιουργήσουν ένα ολοκληρωμένο σύνολο δεδομένων.
Αυτό περιελάμβανε δείγματα BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) DR12 με βόρεια και νότια γαλαξιακά καλύμματα, LOWZ (γαλαξίες χαμηλής μετατόπισης ερυθρών) και CMASS (γαλαξίες υψηλής μάζας) που καλύπτουν διαφορετικά εύρη μετατόπισης ερυθρών και διασταυρούμενη συσχέτιση με βαρυτικούς χάρτες Planck CMB .
Αυτά τα δεδομένα αναλύθηκαν σε δύο ρυθμίσεις, στο τυπικό μοντέλο ΛCDM και σε ένα δυναμικό μοντέλο σκοτεινής ενέργειας για να δοκιμαστούν τα ευρήματα του DESI.
Ο Δρ. Philcox εξήγησε πώς διατήρησαν υψηλή ακρίβεια των επιλεγμένων δεδομένων. «Πραγματικά προσπαθήσαμε να επιλέξουμε συνεπείς ορισμούς για δείγματα γαλαξιών, απορρίπτοντας τμήματα των διαθέσιμων δεδομένων με τυχαία λάθη στα κριτήρια επιλογής, σε βάρος των στατιστικών μας περιορισμών, ακόμη και όταν προηγούμενες αναλύσεις έχουν χρησιμοποιήσει αυτά τα δεδομένα».
«Επιπλέον, πραγματοποιήσαμε πολλές δοκιμές στις διασταυρούμενες συσχετίσεις με το φακό CMB ως μέρος προηγούμενων εργασιών για να βεβαιωθούμε ότι δεν υπήρχαν προφανείς συστηματικές».
Νέα φυσική ή σφάλματα δεδομένων;
Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η καταστολή της ανάπτυξης δομών μπορεί να οφείλεται είτε σε άγνωστα συστηματικά σφάλματα είτε σε νέα φυσική. Εάν τα ευρήματα επιβεβαιωθούν, πιθανές εξηγήσεις περιλαμβάνουν:
- Μη τυπικές υποψήφιες σκοτεινής ύλης, όπως η αξονική σκοτεινή ύλη.
- Αλληλεπιδρώσα σκοτεινή ύλη, που επηρεάζει τον σχηματισμό δομών.
Τα δεδομένα από μελλοντικές έρευνες γαλαξιών θα διευκρινίσουν αυτές τις αποκλίσεις, ίσως απαιτώντας θεμελιώδεις αλλαγές στην κατανόηση των κοσμικών δομών.
VIA: Πηγή Άρθρου
Greek Live Channels Όλα τα Ελληνικά κανάλια: Βρίσκεστε μακριά από το σπίτι ή δεν έχετε πρόσβαση σε τηλεόραση; Το IPTV σας επιτρέπει να παρακολουθείτε όλα τα Ελληνικά κανάλια και άλλο περιεχόμενο από οποιαδήποτε συσκευή συνδεδεμένη στο διαδίκτυο. Αν θες πρόσβαση σε όλα τα Ελληνικά κανάλια Πατήστε Εδώ
Ακολουθήστε το TechFreak.GR στο Google News για να μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις τεχνολογίας.
