Το Σύμπαν μας διαστέλλεται με συνεχώς επιταχυνόμενο ρυθμό - ένα φαινόμενο στο οποίο συμφωνούν όλες οι κοσμολογικές θεωρίες, αλλά καμία δεν μπορεί να εξηγήσει πλήρως. Τώρα, μια νέα θεωρητική μελέτη προσφέρει μια ενδιαφέρουσα λύση: Ίσως το Σύμπαν μας διαστέλλεται επειδή συνεχίζει να συγκρούεται και να απορροφά "μωρά" παράλληλα Σύμπαντα.
Μελέτες του κοσμικού μικροκυματικού υποβάθρου, του επακόλουθου του Big Bang, έχουν αποκαλύψει ότι το Σύμπαν μας βιώνει μια επιταχυνόμενη διαστολή. Για να ταιριάζει αυτή η παρατήρηση με την κύρια θεωρία της κοσμικής εξέλιξης -που ονομάζεται Καθιερωμένο Κοσμολογικό Μοντέλο- οι Φυσικοί υποθέτουν ότι το Σύμπαν είναι γεμάτο με μια αινιγματική ουσία που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια και η οποία κινεί τη διαστολή. Αλλά αυτή η ασύλληπτη μορφή ενέργειας δεν εκδηλώνεται με κανέναν άλλο τρόπο, οδηγώντας πολλούς αστροφυσικούς να αμφισβητήσουν την ύπαρξή της και να διερευνήσουν την πιθανότητα μιας εναλλακτικής αιτίας για τη διαστολή του Σύμπαντος.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, οι επιστήμονες πρότειναν την ιδέα ότι η διαστολή του Σύμπαντος μπορεί να οφείλεται στη συνεχή συγχώνευση με άλλα Σύμπαντα.
"Το κύριο εύρημα της εργασίας μας είναι ότι η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος μας, που προκαλείται από τη μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια, μπορεί να έχει μια απλή διαισθητική εξήγηση, τη συγχώνευση με τα λεγόμενα μωρά Σύμπαντα, και ότι ένα μοντέλο γι' αυτό μπορεί να ταιριάζει με τα δεδομένα καλύτερα από το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Jan Ambjørn, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης.
Αν και η ιδέα της αλληλεπίδρασης πολλαπλών Συμπάντων με το δικό μας δεν είναι καινούργια, η μελέτη αυτή αναπτύσσει ένα μαθηματικό μοντέλο για να διερευνήσει τον υποθετικό αντίκτυπο αυτού του γεγονότος στην εξέλιξη του Σύμπαντος μας. Οι υπολογισμοί των ερευνητών έδειξαν ότι η συγχώνευση με άλλα Σύμπαντα θα έπρεπε να αυξήσει τον όγκο του δικού μας, κάτι που θα μπορούσε να γίνει αντιληπτό από τα όργανά μας ως διαστολή. Οι επιστήμονες υπολόγισαν επίσης τον ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος χρησιμοποιώντας τη θεωρία τους και οι υπολογισμοί τους ταιριάζουν περισσότερο με τις παρατηρήσεις του Σύμπαντος από ό,τι το παραδοσιακό Καθιερωμένο Κοσμολογικό Μοντέλο.
Η θεωρία των συγγραφέων αντιμετωπίζει επίσης το πρόβλημα του κοσμολογικού πληθωρισμού - της μυστηριώδους υπερταχείας διαστολής που συνέβη στις πρώτες στιγμές του Σύμπαντος. Οι Φυσικοί έχουν προτείνει προηγουμένως ότι αυτή η διαστολή προκλήθηκε από το "inflaton" - ένα υποθετικό πεδίο που οδήγησε την υπερταχεία διαστολή στα πρώτα χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά το Big Bang. Όμως στη νέα μελέτη, οι συγγραφείς προτείνουν ότι αυτή η υπερταχεία πρώιμη διαστολή θα μπορούσε να έχει προκληθεί από την απορρόφηση του νεαρού μας Σύμπαντος από ένα μεγαλύτερο Σύμπαν!
"Το γεγονός ότι το Σύμπαν έχει διασταλεί ... σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, προωθεί την πρόταση ότι αυτή η διαστολή προκλήθηκε από μια σύγκρουση με ένα μεγαλύτερο Σύμπαν, δηλαδή ήταν πραγματικά το Σύμπαν μας που απορροφήθηκε από ένα άλλο «μητρικό» Σύμπαν", γράφουν οι ερευνητές στην εργασία τους. "Δεδομένου ότι προς το παρόν δεν έχουμε λεπτομερή περιγραφή της διαδικασίας απορρόφησης, είναι δύσκολο να κρίνουμε αν ένα τέτοιο σενάριο θα μπορούσε να λάβει χώρα με τρόπο που θα έλυνε πραγματικά τα προβλήματα που σχεδιάστηκε να λύσει ο πληθωρισμός, αλλά μια ενδιαφέρουσα πτυχή ενός τέτοιου σεναρίου είναι ότι δεν υπάρχει ανάγκη για ένα πεδίο inflaton".
Οι επιστήμονες πρότειναν ότι, αφού απορροφήθηκε, το νέο διευρυμένο Σύμπαν μας συνέχισε να συγκρούεται με άλλα "μωρά Σύμπαντα" και να τα ενσωματώνει με τον ίδιο τρόπο.
Παρόλο που η θεωρία των συγγραφέων μας επιτρέπει να λύσουμε ορισμένα σημαντικά προβλήματα της σύγχρονης Κοσμολογίας, μόνο παρατηρησιακά δεδομένα μπορούν να επικυρώσουν την υπόθεση τους. Αυτή τη στιγμή διεξάγονται πολλά πειράματα για τη μελέτη των ιδιοτήτων του μικροκυματικού υποβάθρου, οπότε οι επιστήμονες ίσως μπορέσουν να απαντήσουν σε αυτά τα θεμελιώδη ερωτήματα στο εγγύς μέλλον.
"Η διαστολή του Σύμπαντος στον ύστερο χρόνο είναι διαφορετική από τις συνήθεις κοσμολογικές προβλέψεις και πιστεύουμε ότι οι παρατηρήσεις από το τηλεσκόπιο Euclid και το τηλεσκόπιο James Webb θα καθορίσουν ποιο μοντέλο περιγράφει καλύτερα την παρούσα διαστολή του Σύμπαντος", δήλωσε ο Yoshiyuki Watabiki, Φυσικός στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο.
*Η κεντρική εικόνα προέρχεται από τον Aldebaran S on Unsplash
[via]
