Tamna energija već desetljećima stoji u središtu kozmoloških teorija koje objašnjavaju ubrzano širenje svemira. Prema znanstvenicima, čini gotovo 70% ukupne energije svemira i predstavlja nevidljivu silu koja nadjačava gravitaciju na najvećim razmjerima. No, novi i kontroverzni model nazvan “timescape” dovodi ovu ideju u pitanje, tvrdeći da bi nepravilna raspodjela tvari u svemiru mogla objasniti ono što se do sada smatralo ubrzanjem širenja.
Tim istraživača sa Sveučilišta Canterbury na Novom Zelandu, predvođen profesorom Davidom Wiltshireom, razvio je model koji se temelji na ideji da vrijeme prolazi različitom brzinom ovisno o gustoći materije u svemiru. Ova teorija nudi potpuno drugačije objašnjenje širenja svemira, eliminirajući potrebu za hipotetskom tamnom energijom.
Tamna energija pod povećalom
Teorija tamne energije uvedena je krajem 1990-ih nakon otkrića da su udaljene supernove slabijeg sjaja nego što se očekivalo, što je upućivalo na ubrzano širenje svemira. Kako bi objasnili ovaj fenomen, znanstvenici su pretpostavili postojanje odbojne sile koja djeluje protiv gravitacije, omogućujući bržu ekspanziju na kozmičkoj razini.
Standardni kozmološki model, poznat kao ΛCDM model Lambda-hladne tamne materije, temelji se na ovoj pretpostavci i već dugo dominira u znanstvenim krugovima. Međutim, unatoč svojoj popularnosti, model se suočio s brojnim izazovima, uključujući i poznatu Hubbleovu napetost—nesklad između promatranih i predviđenih brzina širenja svemira.
Wiltshireov tim tvrdi da ključ leži u razumijevanju gravitacije i protoka vremena u različitim dijelovima svemira. U područjima gdje je koncentracija materije velika, poput nakupina galaksija, gravitacija usporava protok vremena. Nasuprot tome, u prostranim prazninama, gdje je materija rijetka, vrijeme teče brže. Ova razlika stvara iluziju ubrzanog širenja kada se svemir promatra iz naše perspektive.
“Tamna energija je pogrešno tumačenje varijacija u kinetičkoj energiji širenja,” objasnio je Wiltshire. Njegov tim analizirao je podatke iz svjetlosnih krivulja 1.535 supernova u suradnji s projektom Pantheon+ i zaključio da bi model timescape mogao pružiti bolje objašnjenje za anomalije koje su godinama zbunjivale znanstvenike.
Kako testirati teoriju?
Potvrda ili odbacivanje modela timescape zahtijeva opsežna opažanja svemira i vrlo precizne podatke. Očekuje se da će ključnu ulogu u tome imati misija Euclid Europske svemirske agencije, koja je lansirana sredinom 2024. godine. Cilj misije je proučiti tamnu tvar i tamnu energiju te mapirati geometriju svemira s dosad neviđenom preciznošću. Analizirajući više od tisuću supernova, Euclid bi mogao pomoći u procjeni je li širenje svemira doista neujednačeno.
Uz to, NASA-in svemirski teleskop Nancy Grace Roman, čije se lansiranje očekuje krajem desetljeća, pružit će dodatne podatke potrebne za testiranje teorije. Kombinirana opažanja ovih misija mogla bi donijeti konačan odgovor na pitanje je li tamna energija uopće potrebna za objašnjenje širenja svemira.
Wiltshire je optimističan u pogledu rezultata budućih istraživanja. “S novim podacima mogli bismo do kraja ovog desetljeća riješiti jednu od najvećih misterija u kozmologiji,” rekao je.
Što bi moglo uslijediti ako teorija bude potvrđena?
Ako se teorija modela timescape pokaže točnom, imala bi dalekosežne posljedice za kozmologiju. Umjesto da se oslanjamo na koncept nevidljive sile, morali bismo preispitati kako gravitacija i prostor-vrijeme djeluju na velikim razmjerima. To bi moglo dovesti do potpuno novog razumijevanja evolucije svemira.
Wiltshire i njegovi suautori—Zachary G. Lane, Antonia Seifert i Ryan Ridden-Harper—detaljno su predstavili svoja otkrića u radu pod naslovom “Cosmological Foundations Revisited with Pantheon+”, koji je objavljen 19. prosinca 2024. u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Istraživanje već sada potiče raspravu među znanstvenicima i otvara vrata daljnjim ispitivanjima.
S dolaskom novih podataka, znanstvena zajednica s nestrpljenjem iščekuje rezultate koji bi mogli oblikovati budućnost kozmologije. Bez obzira na to hoće li model timescape u potpunosti zamijeniti postojeći ΛCDM model ili će ga samo nadopuniti, jedno je sigurno—naš pogled na svemir uskoro bi se mogao promijeniti.
