Descoperirile unor cercetători care studiază energia întunecată susţin concepţia lui Einstein despre gravitaţie

Oamenii de ştiinţă care lucrează în cadrul unui proiect de colaborare internaţională au urmărit modul în care structura Universului a crescut în ultimii 11 miliarde de ani, oferind cel mai precis test de până acum ce prezintă felul în care gravitaţia se comportă la scări foarte mari. Ei au constatat că gravitaţia se comportă aşa cum a prezis fizicianul Albert Einstein în revoluţionara sa teorie a relativităţii generale din 1915, informează Reuters.

Descoperirea anunţată marţi face parte dintr-un studiu desfăşurat timp de mai mulţi ani asupra istoriei cosmosului şi care se concentrează pe energia întunecată, o forţă enigmatică şi invizibilă care accelerează expansiunea în plină desfăşurare a Universului. Cercetătorii au utilizat observaţiile realizate timp de un an de Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) de la Observatorul Naţional Kitt Peak din statul american Arizona, care poate să capteze lumina provenită simultan de la 5.000 de galaxii.

Gravitaţia este una dintre forţele fundamentale ale Universului. Teoria lui Einstein a asociat spaţiul, timpul şi gravitaţia. Potrivit acestei teorii, concentraţiile de masă şi energie curbează structura continuumului spaţiu-timp, influenţând mişcarea oricărui corp care trece prin apropierea lor.

"Teoria relativităţii generale a lui Einstein descrie mişcarea unor obiecte masive într-un câmp gravitaţional pe care ele le creează. Este una dintre cele mai de succes teorii din fizică de care dispunem. Descoperirea Universului care accelerează a dus, totuşi, la sugestii că poate relativitatea generală ar trebui să fie modificată", a declarat cosmologul Dragan Huterer de la Universitatea Michigan, unul dintre coordonatorii grupului de cercetători care au interpretat datele cosmologice obţinute de DESI.

Însă noile descoperiri făcute de DESI au dezvăluit că gravitaţia se comportă aşa cum a prevăzut Einstein.

Evenimentul Big Bang din urmă cu 13,8 miliarde de ani a reprezentat naşterea Universului, care continuă să se afle în expansiune de atunci. În 1998, oamenii de ştiinţă au dezvăluit că această expansiune este de fapt accelerată, motivul ipotetic fiind energia întunecată.

Noile descoperiri făcute cu ajutorul DESI s-au concentrat asupra creşterii a ceea ce a fost denumit "structura cosmică", ce datează de atunci când Universul avea aproximativ 20% din vârsta sa actuală. Aceasta se referă la organizarea pe scară largă a materiei, cu galaxii, roiuri galactice şi chiar super-roiuri galactice care nu sunt distribuite la întâmplare în Univers, ci formează mai degrabă o reţea cosmică - reţele împletite de filamente şi pereţi - cu goluri imense care există între ele.

Această structură rezultă din atracţia gravitaţională a materiei la nivelul întregului cosmos.

Noua analiză s-a bazat pe observaţiile făcute de DESI ce au vizat aproape 6 milioane de galaxii şi nucleele lor luminoase, datând din urmă cu 11 miliarde de ani.

În aprilie, cercetătorii din proiectul DESI au dezvăluit cea mai mare hartă tridimensională a cosmosului şi au anunţat realizarea unor descoperiri care sugerau că energia întunecată ar putea să nu fie o forţă neschimbată, ci mai degrabă una care este dinamică, evoluând în timp. Acele descoperiri s-au concentrat pe un element specific: modul în care galaxiile formează roiuri galactice. Noua analiză a lărgit câmpul de cercetare al celei precedente.

"Datele noastre obţinute cu DESI arată că descoperirea este în concordanţă cu teoria lui Einstein despre gravitaţie, dar continuă să favorizeze ipoteza unei energii întunecate dinamice - şi să descoperim simultan acest lucru reprezintă ceva nou", a declarat astrofizicianul Mustapha Ishak-Boushaki de la Universitatea Texas din Dallas, un alt coordonator al grupului de lucru.

"Energia întunecată pare să fie dinamică şi în scădere. Asta schimbă viitorul evoluţiei Universului, care nu are nevoie să accelereze la infinit în expansiunea sa. Sugestia puternică potrivit căreia energia întunecată este dinamică reprezintă cea mai importantă descoperire de la descoperirea acceleraţiei cosmice în 1998", a adăugat el.

Structura Universului conţine materie obişnuită - stele, planete, gaze, praf şi toate elementele cunoscute pe Pământ, inclusiv oameni şi popcorn - precum şi materie întunecată, o componentă invizibilă care ar putea reprezenta aproximativ 27% din cosmos, şi energie întunecată, care ar putea reprezenta 68% din Univers.

"Energia întunecată este responsabilă pentru expansiunea accelerată a Universului. Natura fizică a energiei întunecate este în prezent necunoscută", a precizat Dragan Huterer.

Noile descoperiri par să confirme actualul model standard de cosmologie, care include teoria relativităţii generale.

"Verificarea dacă modelul standard este într-adevăr modelul corect se află în prima linie a cercetării cosmologice", a adăugat Dragan Huterer.

La proiectul colaborativ DESI participă peste 900 de cercetători de la peste 70 de instituţii din lumea întreagă, sub coordonarea Laboratorului Naţional Lawrence Berkeley din cadrul Departamentului pentru Energie al Statelor Unite. Noul studiu a fost publicat pe platforma online arXiv înainte de a fi evaluat de alţi oameni de ştiinţă.