სტანდარტული კოსმოლოგიური მოდელის თანახმად კოსმოსი ერთგვაროვანი და იზორტოპულია, ხოლო სამყაროს აჩქარებული გაფართოება შეიძლება აიხსნას ე. წ. ბნელი ენერგიის (სუსტი ანტი-გრავიტაციულ ძალის) არსებობით. თუმცა, დაკვირვებადი სამყარო დიდ მასშტაბებზე არაა ერთგვაროვანი, იგი შეიცავს გალაქტიკათა გროვების რთულ ქსელს, რომლებსაც გარს აკრავთ უზარმაზარ სიცარიელეები (ვოიდები).

ასტრონომები ეჭვობენ, რომ ჩვენი გალაქტიკა მდებარეობს ერთ-ერთ დაბალი სიმკვრივის რეგიონი, ე. წ. Keenan–Barger–Cowie (KBC) სუპერვოიდში. ამ სიცარიელის ზომა 1 მილიარდ სინათლის წელიწადს აღწევს და მასში არსებული მატერიის სიმკვრივე 20%-ით დაბალია ვიდრე საშუალოდ სამყაროში.

დიდი მასშტაბის არაერთგვაროვნებების არსებობამ შეიძლება ახსნას სხვადასხვა შეუსაბამობები კოსმოლოგიაში. მაგალითად, ანომალია, რომელიც ცნობილია როგორც "ჰაბლის დაძაბულობა". ჰაბლის პრობლემა მოიცავს ორი მეთოდის შედარებას სამყაროს გაფართოების სიჩქარის გამოსათვლელად. პირველი მეთოდი, თეორიული, დაფუძნებულია ადრეული სამყაროდან შემორჩენილი კოსმოსური მიკროტალღური ფონის ფლუქტუაციების გაზომვაზე და აჩვენებს გაფართოების სიჩქარეს 68 კმ/წმ მეგაპარსეკზე. მეორე მეთოდი, დაკვირვებადი, სწავლობს გალაქტიკების წითელ წანაცვლებებს და იძლევა უფრო მაღალ მნიშვნელობას - 70-დან 76 კმ/წმ-მდე მეგაპარსეკზე.

მეორეს მხრივ, ბნელი ენერგიის სპექტროსკოპიული ინსტრუმენტის (DESI) ახალი მაღალი სიზუსტის მონაცემები აჩვენებს, რომ ბნელი ენერგია, თუ არსებობს, დროთა განმავლობაში არ უნდა განიცდიდეს ცვლილებებს. როგორც ჰაბლის დაძაბულობა, ასევე DESI-ს მონაცემები ძნელად ამოსახსნელია ტრადიციულ კოსმოლოგიურ მოდელებში, რომლებიც იყენებენ გამარტივებულ, ერთგვაროვან გაფართოების კანონს.

KBC სუპერვოიდმა შეიძლება ახსნას ეს შეუსაბამობები. მეცნიერთა აზრით, სიცარიელის შიგნით არსებული უარყოფითი ეფექტური მასის გრავიტაციული ეფექტი ზრდის გალაქტიკების წითელ წანაცვლებას. თეორიული მეთოდი ასაშუალებს მონაცემებს მთელ სამყაროზე, ხოლო დაკვირვებადი მეთოდი აღრიცხავს გაფართოების სიჩქარეს მხოლოდ სუპერვოიდის შიგნით, რაც იწვევს განსხვავებებს.

ამრიგად, KBC სუპერვოიდის არსებობამ შეიძლება არა მხოლოდ ხელი შეუწყოს ჰაბლის პრობლემის გადაჭრას, არამედ შეცვალოს ჩვენი გაგება სამყაროს ევოლუციის შესახებ.

ახალი სტატია ამ მიმართულებით გამოქვეყნდა 2024 წლის 19 დეკემბერს ჟურნალში Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. ახალი ზელანდიელი მეცნიერების ჯგუფი, Ia ტიპის ზეახალი ვარსკვლავების გამოსხივების გაუმჯობესებულ ანალიზის საფუძველზე ამტკიცებენ, რომ სივრცე არაერთგვაროვნად ფართოვდება და დაკვირვებებს უკეთესად ხსნის ე. წ. timescape მოდელი, რომელიც ითვალისწინებს გრავიტაციის გავლენას დროზე სხვადასხვა რეგიონში. ამ მოდელში ცარიელ სივრცეში დრო უფრო სწრაფად გადის, ვიდრე ჩვენ გალაქტიკაში. შედეგად, იქმნება შთაბეჭდილება, რომ გაფართოება ხდება აჩქარებით. ეს მოდელი არ საჭიროებს ბნელი ენერგიის კონცეფციას სამყაროს აჩქარებულად გაფართოების ასახსნელად.

ახალი თეორიის დასადასტურებლად მკვლევარები იმედებს ამყარებენ 2023 წლის ივლისში გაშვებული კოსმოსური ტელესკოპის Euclid (ESA) მონაცემებზე. ამ მისიის მიზანია ბნელი მატერიისა და ბნელი ენერგიის განაწილების დაზუსტება სამყაროს გაფართოების აჩქარების ძალიან ზუსტი გაზომვით. ამისთვის მოწყობილობა გაზომავს გალაქტიკების წითელ წანაცვლებებს დედამიწიდან სხვადასხვა მანძილზე და შეისწავლის შესაბამისობებს წითელ წანაცვლებასა და მანძილს შორის. მეცნიერთა აზრით, სამყაროს ყველაზე დიდი საიდუმლო შესაძლოა ამ ათწლეულის ბოლოს ამოიხსნას.

წყარო:

https://phys.org/news/2024-12-dark-energy-doesnt-lumpy-universe.html