Nieuw model van het universum maakt een einde aan donkere materie


Wat is donkere materie. Zie onderstaand filmpje (Engels).

Een nieuw model van het heelal suggereert dat het aanpassen van de zwaartekrachttheorie van Newton de behoefte aan donkere materie zou kunnen wegnemen. Het model vertrouwt in plaats daarvan op een tot nu toe onontdekte vorm van zwaartekracht om enkele van de waarnemingen te verklaren die aan deze mysterieuze substantie worden toegeschreven.

De bevindingen zouden de kenmerken kunnen verklaren die worden weergegeven door een vorm van straling die de kosmische microgolfachtergrond (CMB) wordt genoemd en die het hele universum doordringt en een overblijfsel is van de vroegste momenten, zonder dat donkere materie hoeft te bestaan.

Een paper waarin het onderzoek wordt beschreven dat is geschreven door de onderzoekers van de Tsjechische Academie van Wetenschappen, Constantinos Skordis en Tom Zlosnik, is gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.

“Het voordeel van het nieuwe model is dat het geschikt is voor grootschalige kosmologische gegevens, zoals de kosmische microgolfachtergrond, die andere gemodificeerde zwaartekrachtmodellen ervoor niet konden doen”, vertelde Skordis aan Newsweek.

Momenteel gebruiken astronomen donkere materie om in de ruimte waargenomen fenomenen te verklaren die niet kunnen worden verklaard door de gemeten hoeveelheden “normale” alledaagse materie in sterrenstelsels.

Met de snelheid waarmee sterrenstelsels roteren, zou de zwaartekracht van de sterrenen andere zichtbare materie in sterrenstelsels bijvoorbeeld niet voldoende moeten zijn om te voorkomen dat ze uit elkaar vliegen. Dit leidt tot de behoefte aan een vorm van materie die we niet kunnen zien en die een zwaartekrachtsinvloed levert die de sterrenstelsels letterlijk bij elkaar houdt.

Omdat we deze materie niet kunnen zien, leidt dat tot de conclusie dat ze niet reageert met licht zoals de materie die bestaat uit sterren, kosmisch gas en stof, planeten en wij. Vandaar de naam donkere materie.

Omdat we donkere materie nog niet rechtstreeks hebben gedetecteerd en alleen de invloed ervan hebben gemeten, speculeren sommige onderzoekers dat het misschien helemaal niet bestaat en suggereren in plaats daarvan dat onze ideeën over zwaartekracht onjuist kunnen zijn.

Dit leidt tot de creatie van gemodificeerde theorieën van Newtonian Dynamics, of MOND, theorieën die ons concept van zwaartekracht herzien om de waargenomen effecten van donkere materie te verklaren zonder de noodzaak van deze mysterieuze substantie.

Het probleem is dat, hoewel MOND-modellen in het verleden enig succes hebben gehad met het verklaren hoe sterrenstelsels bij elkaar blijven en andere kenmerken van het heelal die worden toegeschreven aan donkere materie, ze moeite hebben gehad om kenmerken te verklaren die zijn waargenomen in straling die is overgebleven vanaf de vroegste momenten in de geschiedenis van het heelal.

De CMB werd gecreëerd toen het jonge heelal uitdijde en afkoelde tot het punt dat licht er vrij doorheen kon reizen.

Dit staat bekend als “de laatste verstrooiing” en wordt gedefinieerd als het moment waarop het heelal van ondoorzichtig naar transparant ging. Het markeert het laatste moment waarop fotonen, de fundamentele lichtdeeltjes en andere deeltjes op dezelfde temperatuur waren.

Omdat het bijna gelijkmatig door het heelal wordt aangetroffen, maakt de CMB deel uit van de grootschalige structuur die andere MOND-modellen niet hebben kunnen verklaren.

Distributie van donkere materie
De verdeling van donkere materie door het heelal zoals gesuggereerd door een numerieke simulatie. Een nieuwe studie suggereert dat de effecten van donkere materie het gevolg kunnen zijn van een onontdekte vorm van zwaartekracht.HERSCHEL/ESA

De theorie die wordt gesuggereerd door Skordis en Zlosnik gaat uit van een idee dat veel MOND-modellen gemeen hebben, het idee dat zwaartekracht eigenlijk wordt gecreëerd door drie velden in plaats van twee.

Een van deze velden, zo suggereren de auteurs, heeft op elk punt één waarde, net als temperatuur. De andere neemt op elk punt twee waarden aan, net zoals een rijdende auto snelheid en richting heeft. Het derde is een veld dat wordt gebruikt in standaard niet-MOND-theorieën over zwaartekracht.

“Met andere woorden, we hebben het gebruikelijke zwaartekrachtveld niet vervangen door twee andere, maar hebben het uitgebreid door er twee extra aan toe te voegen,” zei Skordis. “De manier waarop de drie velden met elkaar verbonden zijn, creëert de totale zwaartekracht zoals gegenereerd door normale materie.”

Vervolgens voegden ze parameters toe aan dit zwaartekrachtmodel met twee velden die zwaartekrachtvelden in het vroege heelal suggereren die de kenmerken nabootsen die aan donkere materie worden toegeschreven. Het duo zag vervolgens hoe hun model in de loop van de tijd evolueerde en zag de zwaartekracht veranderen in een kracht die vergelijkbaar is met die beschreven in andere MOND-modellen. Een kracht die de verdeling van de CMB kan verklaren.

De volgende stap in het testen van het model zou kunnen zijn het te vergelijken met fenomenen die in het heelal bestaan ​​en die modellen van donkere materie met moeite hebben kunnen verklaren.

Het team heeft misschien nog een lange weg te gaan voordat hun MOND-model onderzoekers overtuigt om donkere materie helemaal te verlaten. Skordis wijst er zelf op dat hij voorlopig nog niet zal stoppen met werken aan theorieën over donkere materie ten gunste van MOND’s.

“Ik werk met MOND’s en donkere-materiemodellen, dus ik kies geen partij”, concludeerde hij. “Alles wat ons begrip van het heelal kan bevorderen, is interessant.”

Een artistieke illustratie van de voorgestelde verdeling van donkere materie rond het Melkwegstelsel. 
Een nieuw artikel suggereert een zwaartekrachtmodel dat de effecten van donkere materie zou kunnen verklaren zonder de mysterieuze substantie zelf.L. WEG / ESO

*( Een artikel van: newsweek.com)

Geef een reactie

Scroll naar top
%d bloggers liken dit: