Tamna energija ranog svemira mogla bi riješiti dva najveća misterija kozmologije

Tamna energija je tajanstvena sila za koju fizičari vjeruju da danas ubrzava širenje svemira. Međutim, fizičari sada pretpostavljaju da je tamna energija ranog svemira djelovala kratkotrajno u prvim trenucima postojanja svemira. Ova energija mogla je dovoljno ubrzati širenje svemira da objasni takozvanu Hubbleovu napetost.

---

Fizičari s MIT-a predložili su teoriju prema kojoj tajanstvena sila, nazvana tamna energija ranog svemira, može riješiti dva najveća kozmološka problema te popuniti važne praznine u našem razumijevanju ranih faza svemira.

Prvi problem je tzv. Hubbleova napetost, neslaganje u mjerenjima brzine širenja svemira. Drugi problem odnosi se na neočekivano velik broj ranih, svijetlih galaksija, za koje znanstvenici smatraju da ne bi trebale postojati u tako ranoj fazi svemira.

Prema novim istraživanjima, oba problema mogu se objasniti ako je u prvim trenucima svemira postojala kratkotrajna tamna energija. Ova energija djelovala bi kao kratkotrajna sila koja je ubrzala ranu ekspanziju svemira, prije nego što je nestala.

Hubbleova napetost i tamna energija ranog svemira

Tamna energija je tajanstvena sila za koju fizičari vjeruju da danas ubrzava širenje svemira. Međutim, fizičari sada pretpostavljaju da je tamna energija ranog svemira djelovala kratkotrajno u prvim trenucima postojanja svemira. Ova energija mogla je dovoljno ubrzati širenje svemira da objasni Hubbleovu napetost.

Ono što čini ovu teoriju još intrigantnijom je otkriće da bi ista tamna energija mogla objasniti i zbunjujući broj svijetlih galaksija otkrivenih Svemirskim teleskopom James Webb. Istraživači su, koristeći modele razvoja galaksija u ranom svemiru, otkrili da kada u model uključe tamnu energiju ranog svemira, broj galaksija bolje odgovara stvarnim astronomskim opažanjima.

Otkriće koje je pokrenulo ovu teoriju dolazi iz 2023. godine, kada je Svemirski teleskop James Webb otkrio veliki broj svijetlih galaksija unutar prvih 500 milijuna godina nakon Velikog praska. To je bio iznenađujući rezultat jer teorija sugerira da galaksijama u ovoj fazi nije trebalo biti dovoljno vremena da se formiraju u tako velikom broju.

“Opažene galaksije svijetle poput gradskih svjetala, dok teorija predviđa da bi trebale biti raštrkanije, poput svjetala u ruralnim područjima,” objašnjava jedan od autora, Xuejian Shen. Ovo otkriće nagovještava da nešto nedostaje u našim dosadašnjim modelima formiranja svemira.

Tamna tvar kao kostur svemira

U istraživanju se detaljno razmatra uloga tamne tvari, koja tvori nevidljive halo strukture u svemiru. Ove strukture privlače materiju i omogućuju formiranje galaksija. Istraživači su pretpostavili da bi tamna energija ranog svemira mogla promijeniti formiranje ovih halo struktura, što bi dovelo do brže formacije i veće koncentracije ranih galaksija.

“Tamna tvar djeluje kao nevidljivi kostur svemira, a tamna energija ranog svemira mogla je ubrzati njen utjecaj, što bi objasnilo veliki broj svijetlih galaksija koje su otkrili astronomi,” dodaje Shen.

Korištenjem empirijskog modela formiranja galaksija, istraživači su pokazali da tamna energija ranog svemira povećava amplitudu fluktuacija u ranom svemiru, omogućujući stvaranje većih i sjajnijih galaksija. Iako je potrebno dodatno istraživanje kako bi se ova teorija potvrdila, znanstvenici s MIT-a smatraju da tamna energija ranog svemira može biti ključno rješenje za dva najveća kozmološka misterija. Nastavak opažanja teleskopa James Webb mogao bi pružiti dodatne dokaze o postojanju ove sile.

Profesor Mark Vogelsberger sa MIT-a zaključuje: “Ova teorija može poslužiti kao temelj za daljnje kozmološke simulacije, koje će nam pomoći u boljem razumijevanju ranog svemira i njegove evolucije.”