C'è la possibilità di sbloccare i segreti dell'energia oscura

C'è la possibilità di sbloccare i segreti dell'energia oscura

Le lenti gravitazionali nei cluster galattici, come Abell 370, aiutano gli scienziati a misurare la distribuzione della materia oscura

I ricercatori sperano di comprendere uno dei segreti più potenti in cosmologia, simulando il suo effetto sul cluster galattico. Riguarda l'energia oscura. Si ritiene che sia il suo potere che fa espandere l'Universo sempre più velocemente. Il problema è che non sappiamo nulla dell'energia oscura, tranne che può essere quasi tutto.

È interessante notare che l'energia oscura ha la stessa sorella misteriosa - la materia oscura. È una sostanza invisibile che si accumula intorno alle galassie e impedisce loro di ruotare separatamente, fornendo ulteriore forza gravitazionale. L'effetto della creazione di un ammasso è in competizione con l'accelerazione dell'espansione dall'energia oscura. Ma studiare la natura di questo confronto farà luce sull'energia oscura.

Obiettivo gravitazionale

Nel mondo moderno, l'unico modo per osservare la materia oscura è cercare gli effetti di un effetto gravitazionale su un'altra sostanza o luce. Un potente campo gravitazionale può portare alla distorsione della luce e alla flessione a lunghe distanze. Questo effetto è chiamato lente gravitazionale. Confrontando la materia oscura in alcune parti dello spazio, gli scienziati possono determinare quanti cluster di materia oscura esistono e come l'energia oscura li colpisce. Ma la connessione tra le lenti gravitazionali e l'accumulo di materia oscura non sarà facile. Per interpretare i dati dei telescopi, è necessario fare riferimento ai modelli cosmologici dettagliati - rappresentazioni matematiche di sistemi complessi. I ricercatori sono ora impegnati nello sviluppo di un tale modello, che dovrebbe avere un'accuratezza sufficiente per testare varie ipotesi sull'energia oscura.

Quinta forza

Una delle teorie esotiche è che l'energia oscura è il risultato della quinta forza ancora inesplorata (gli altri quattro sono: gravità, elettromagnetismo, forze nucleari forti e deboli all'interno degli atomi). Ma l'ipotesi più comune è indicata come la costante cosmologica avanzata da Albert Einstein come parte della teoria generale della relatività. Si ritiene che questo sia un mare onnipervasivo di particelle virtuali che appaiono e scompaiono costantemente nell'universo.

Per escludere l'ipotesi di Einstein, è necessario dimostrare che la materia oscura non è qualcosa di permanente. Questo obiettivo è perseguito nel progetto EDECS. Invece di modellare il processo di creazione di un cluster di dati gravitazionali dell'obiettivo, tutto inizia con un'ipotesi dinamica (non costante) sull'energia oscura. Di conseguenza, gli scienziati cercheranno di prevedere come si condenserebbe la materia oscura (se l'idea funziona).

Avvicinamento ai limiti

Vi sono infiniti percorsi di energia oscura che possono trasformarsi nello spazio e nel tempo, sebbene le osservazioni ci abbiano permesso di escludere molte teorie. Ora l'attenzione è spostata sull'energia oscura dinamica. La simulazione che segue l'evoluzione di numerose particelle della "materia oscura" del corpo N richiede che i supercomputer funzionino per lunghi periodi di tempo.

Il nuovo modello prevede che l'energia oscura che si sviluppa nel tempo dovrebbe influenzare gli accumuli di materia oscura. A sua volta, questo cambia l'efficienza con cui si formano le galassie. Le previsioni possono essere testate con telescopi come LSST (Cile), SKA (Australia e Sud Africa), così come con le missioni Euclid e WFIRST (Telescopio IR). Se l'energia oscura risulta essere un fenomeno dinamico, ciò influenzerà enormemente la cosmologia e la nostra comprensione della fisica fondamentale.

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