Kekosongan Kosmik: Mungkinkah kita berada di tengah-tengahnya?

Pin
Send
Share
Send

Pada skala besar, Alam Semesta homogen dan isotropik. Secara semula jadi terdapat beberapa 'kekacauan' dalam pembahagian bintang dan galaksi, tetapi secara amnya kepadatan lokasi tertentu akan sama dengan lokasi yang beratus-ratus tahun cahaya. Andaian ini dikenali sebagai Prinsip Copernican. Dengan menggunakan Prinsip Copernican, para astronom telah meramalkan adanya yang sukar difahami tenaga gelap, mempercepat galaksi dari satu sama lain, sehingga memperluas Alam Semesta. Tetapi katakan jika andaian asas ini tidak betul? Bagaimana jika wilayah Alam Semesta kita adalah unik kerana kita duduk di lokasi di mana ketumpatan purata jauh lebih rendah daripada kawasan ruang lain? Tiba-tiba pemerhatian kita mengenai cahaya dari supernova Jenis 1a tidak beranoma dan dapat dijelaskan oleh kekosongan setempat. Sekiranya ini berlaku, tenaga gelap (atau bahan eksotik lain dalam hal ini) tidak akan diperlukan untuk menjelaskan hakikat Alam Semesta kita ...

Tenaga gelap adalah tenaga hipotesis yang diramalkan akan meresap melalui Cosmos, menyebabkan pengembangan Alam Semesta yang diperhatikan. Tenaga pelik ini dipercayai menyumbang 73% daripada jumlah tenaga jisim (iaitu E = mc2) Alam Semesta. Tetapi di mana bukti untuk tenaga gelap? Salah satu alat utama ketika mengukur percepatan pengembangan Alam Semesta adalah menganalisis pergeseran merah objek yang jauh dengan kecerahan yang diketahui. Di Alam Semesta yang penuh dengan bintang, objek apa yang menghasilkan kecerahan "standard"?

Supernova jenis 1a dikenali sebagai 'lilin standard' kerana alasan ini. Tidak kira di mana mereka meletup di alam semesta yang dapat dilihat, mereka akan sentiasa meletup dengan jumlah tenaga yang sama. Oleh itu, pada pertengahan tahun 1990-an para astronom memerhatikan Jenis 1a jauh lebih malap daripada yang dijangkakan. Dengan asas andaian (mungkin pandangan yang diterima, tetapi asumsi sama) bahwa Alam Semesta mematuhi Prinsip Copernican, peredupan ini menunjukkan bahawa ada kekuatan di Alam Semesta yang menyebabkan tidak hanya pengembangan, tetapi pengembangan dipercepat Alam Semesta. Kekuatan misteri ini dijuluki tenaga gelap dan sekarang merupakan pandangan umum bahawa kosmos mesti dipenuhi dengannya untuk menjelaskan pemerhatian ini. (Terdapat banyak faktor lain yang menjelaskan kewujudan tenaga gelap, tetapi ini adalah faktor kritikal.)

Menurut penerbitan baru yang diketuai oleh Timothy Clifton, dari University of Oxford, UK, cadangan kontroversi bahawa Prinsip Copernican yang diterima secara meluas adalah disiasat. Mungkin kita buat wujud di kawasan ruang yang unik di mana ketumpatan purata jauh lebih rendah daripada alam semesta yang lain. Pengamatan supernova yang jauh tiba-tiba tidak memerlukan tenaga gelap untuk menjelaskan sifat Alam Semesta yang sedang berkembang. Tidak ada bahan eksotik, tidak perlu pengubahsuaian pada graviti dan dimensi tambahan.

Clifton menjelaskan keadaan yang dapat menjelaskan pengamatan supernova adalah bahawa kita tinggal di wilayah yang sangat jarang, tepat di dekat pusat, dan kekosongan ini mungkin berada pada skala yang sama besarnya dengan Alam Semesta yang dapat dilihat. Sekiranya ini berlaku, geometri ruang-waktu akan berbeza, mempengaruhi perjalanan cahaya dengan cara yang berbeza daripada yang kita harapkan. Lebih-lebih lagi, dia bahkan mengatakan bahawa setiap pemerhati yang diberikan mempunyai kebarangkalian yang tinggi untuk menemukan diri mereka di lokasi seperti itu. Walau bagaimanapun, di Alam Semesta inflasi seperti kita, kemungkinan penghasilan kekosongan itu rendah, tetapi harus dipertimbangkan. Menemukan diri kita di tengah-tengah kawasan ruang yang unik akan melanggar Prinsip Copernican dan akan memberi implikasi besar pada semua aspek kosmologi. Secara harfiah, ia akan menjadi revolusi.

Prinsip Copernican adalah anggapan yang membentuk landasan kosmologi. Seperti yang ditunjukkan oleh Amanda Gefter di Saintis Baru, andaian ini semestinya terbuka untuk diteliti. Bagaimanapun, sains yang baik tidak boleh serupa dengan agama di mana anggapan (atau kepercayaan) menjadi tidak dapat dipertikaikan. Walaupun kajian Clifton bersifat spekulatif buat masa ini, kajian ini menimbulkan beberapa persoalan menarik mengenai pemahaman kita tentang Alam Semesta dan sama ada kita bersedia menguji idea asas kita.

Sumber: arXiv: 0807.1443v1 [astro-ph], Blog Saintis Baru

Pin
Send
Share
Send