17. AV Trend & Hifi Show
nagyobb betű kisebb betű comment e-mailben elküld nyomtatás
Sötét energia nélkül is megérthető a táguló Világegyetem

Sötét energia nélkül is megérthető a táguló Világegyetem

Az ELTE kutatói a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters című rangos nemzetközi csillagászati folyóiratban jelentették meg legújabb eredményeiket: vizsgálataik szerint sötét energia nélkül is meg lehet magyarázni az Univerzum gyorsulva tágulását. Az Univerzum 13,7 milliárd évvel ezelőtt keletkezett az Ősrobbanás során. 


Sötét energia nélkül is megérthető a táguló UniverzumAzóta a Világegyetem egyre tágul: ahogy azt a megfigyeléseken alapuló Hubble-törvény kimondja, minél távolabb van tőlünk egy galaxis, annál jobban eltolódik színképe a vörös felé, azaz annál nagyobb a látszólagos távolodási sebessége.

A kezdetben egyenletes anyageloszlás a gravitáció hatására csomósodik, így jöttek és jönnek létre a csillagok, valamint a galaxisok. Még nagyobb skálán, a galaxisok sem egyenletesen töltik ki a teret, hanem habszerű hártyákba, filamentumokba, klaszterekbe csoportosulnak. Ennek kimutatásában, azaz az Univerzum három dimenziós térképének megalkotásában is fontos szerepet játszottak az ELTE kutatói.

Nagy távolságokon a gravitáció az egyedüli számottevő erő, mely az anyagot mozgatja. A gravitációt és a tér tágulását az Einstein-egyenletek írják le: a tér megmondja az anyagnak, hogyan mozogjon, az anyag pedig meghatározza, hogy a tér hogyan görbüljön. Sajnos az Einstein-egyenletek egzaktul nem oldhatóak meg tetszőleges általános esetre, így a kutatók közelítéseket alkalmaznak. Az általánosan használt modell szerint nagy skálákon az Univerzumot homogénnek és izotrópnak, azaz minden irányban egyenletes anyageloszlásúnak tekintik. Ezzel az egyszerűsítéssel létezik egzakt matematikai megoldás, az úgynevezett Friedmann-egyenlet, mely leírja, hogy az idő függvényében hogyan tágul a tér.

Ez az egyszerűsített kozmológiai modell nagyrészt meg is egyezett a csillagászati megfigyelésekkel, de a 2011-ben Nobel-díjjal jutalmazott felfedezés alapján, szupernóvák észleléséből kiderült, hogy az Univerzum tágulása gyorsul.

A modell keretében ez csak úgy volt magyarázható, ha bevezettek egy úgynevezett sötét energiát, mely az Univerzum jelenlegi teljes energiaháztartásának (beleértve a teljes tömegét is, a nevezetes E= mc2 értelmében) mintegy 70%-át kiteszi. Nagy probléma azonban, hogy ennek a titokzatos sötét energiának a földi laboratóriumokban semmi nyomát nem találták, és mibenlétét a fizika mai elméletei nem tudják még közelítőleg sem megmagyarázni.

A galaxisok eloszlása az Univerzum egy szeletében a Sloan Digitális Égtérképezés észlelései alapján (jobbra), illetve az anyageloszlás modellezése N-test szimulációval (balra).

Az ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszékén dolgozó Rácz Gábor és Beck Róbert PhD-hallgatók Dobos Lászlóval, Csabai Istvánnal és a valamikor szintén az ELTE-n végzett, jelenleg a University of Hawaii-on kutató és oktató Szapudi Istvánnal közösen megkérdőjelezték, hogy létezik-e egyáltalán a sötét energia, vagy más módon is magyarázható a gyorsulva tágulás.

Azt vetették fel, hogy a problémát az a közelítés okozza, amely figyelmen kívül hagyja az anyag észlelt csomósodását, illetve annak visszahatását a tágulásra. Nem mindegy ugyanis, hogy az Univerzum a teljes egészére vetített átlagsűrűsége által meghatározottan tágul, vagy hogy a kisebb, gravitációsan kötött régiók „lokális” sűrűségei szerinti tágulást észleljük nagy skálán kiátlagolva.

Egy általuk készített számítógépes, úgynevezett N-test szimuláció segítségével sok millió „részecskével” modellezték az anyag eloszlását, dinamikáját. A részecskék közt alkalmazva a gravitáció egyenleteit rekonstruálható az Univerzum fejlődése, az anyag csomósodása. Vizsgálataik azt mutatták ki, hogy ha a tér tágulásánál egyenletes anyageloszlással számolnak, akkor megerősítve más kutatók eredményeit, csak sötét energia bevezetésével hozható összhangba a szimuláció a csillagászati észlelésekkel.

Azonban ha figyelembe vették azt, hogy a kisebb „mini-Univerzumok” önállóan tágulnak, ami a teljes Univerzumra nézve kiátlagolódik, akkor sötét energia nélkül is rekonstruálni tudták az észleléseket, a gyorsulva tágulást. Az eredeti sötét energiás elmélet és az új modell egyaránt képesek magyarázni az eddigi észlelések nagy részét, de bizonyos esetekben az új modell pontosabban egyezik a mérésekkel. A kutatók azt remélik, hogy a közeljövőbeli újabb mérések segítségével még jobban alátámasztható lesz modelljük, és teljesen kizárható lesz a sötét energia létezése.

Concordance cosmology without dark energy (Abstract)

According to the separate universe conjecture, spherically symmetric sub-regions in an isotropic universe behave like mini-universes with their own cosmological parameters. This is an excellent approximation in both Newtonian and general relativistic theories. We estimate local expansion rates for a large number of such regions, and use a scale parameter calculated from the volume-averaged increments of local scale parameters at each time step in an otherwise standard cosmological N-body simulation. The particle mass, corresponding to a coarse graining scale, is an adjustable parameter. This mean field approximation neglects tidal forces and boundary effects, but it is the first step towards a non-perturbative statistical estimation of the effect of non-linear evolution of structure on the expansion rate. Using our algorithm, a simulation with an initial Ωm = 1 Einstein–de Sitter setting closely tracks the expansion and structure growth history of the ΛCDM cosmology. Due to small but characteristic differences, our model can be distinguished from the ΛCDM model by future precision observations. Moreover, our model can resolve the emerging tension between local Hubble constant measurements and the Planck best-fitting cosmology. Further improvements to the simulation are necessary to investigate light propagation and confirm full consistency with cosmic microwave background observations.

 

Forrás: Infovilág
nagyobb betű kisebb betű comment e-mailben elküld nyomtatás
Hozzászólások (0)
Ehhez a cikkhez még senki nem írt hozzászólást.
Olvasta már?
Kutatók a Balaton jegén
Kutatók a Balaton jegén

Az utóbbi évek enyhe telei után idén újra befagyott a Balaton – az időjárási helyzet a tudósoknak is kedvezett. Kihasználva, hogy a tó jege elérte a 30 cm-es vastagságot, az MTA kutatói fúróexpedíciót szerveztek a jégre. A tavi üledékek, így a Balaton üledékének a vizsgálatával ugyanis jobban megismerhetők a földtörténeti közelmúltban lejátszódott éghajlati változások, egyben a jelenlegi globális felmelegedés várható hatásainak megértéséhez is közelebb juthatunk.

Bezárás
Orbán Viktor vágya a Nagy-Magyarország – Kaczyński Merkelhez közelít Két bolygó az állócsillag Merkel körül – ezzel a címmel közöl elemzést a bécsi Die Presse Orbán Viktor magyar és Jarosław Kaczyński lengyel vezetőről. Ők azt a másik, keleti Európát testesítik meg, amely következetesen elveti a nemzetek Európája utáni szép új világot – írja az osztrák lap szerzője. Mindkét politikus a német kancellár körül kering ugyan, de Orbán egyre távolabb sodródik a központi csillagtól, míg Kaczyński éppenséggel közelít ahhoz – olvasható a Die Pressében.
„A gyertyák forradalma” Dél-Koreában Dacolva a fagypont alatti hőmérsékletekkel, csaknem két hónapig több mint egymillióan tüntetettek Dél-Koreában Pak Kunhje elnök asszony azonnali lemondását követelve. Ilyen tömeges tüntetésre nem volt példa az országban a diktatúra 1987-i bukása óta. (A szerző a Le Monde diplomatique koreai kiadásának igazgatója, egyetemi tanár a szöuli Kyung Hee Cyber Egyetemen.)
Nem engedélyezték a Central Digitális Média Kft. megvételét A Nemzeti Média- és Hírközlési Hatóság (NMHH) Médiatanácsa megtagadta a szakhatósági hozzájárulást, így a Gazdasági Versenyhivatal (GVH) megtiltotta a Magyar RTL Televízió Zrt. és a Central Digitális Média Kft. közötti összefonódást.
Mi szemnek, fülnek ingere – japán tévécsodák Majna-Frankfurtban  Először érkeznek Európába az új OLED televíziók, a legújabb Technics lemezjátszók, számos új konyhai gép, szépség- és testápolási termékek: ma a majna-frankfurti Panasonic Convention szakkiállításon mutatkozik be a jeles japán gyártó termékeinek széles választéka – az audiovizuális készülékektől, a konyhai kisgépeken keresztül, a szépség- és testápolási termékekig.              
Kutatók a Balaton jegén Az utóbbi évek enyhe telei után idén újra befagyott a Balaton – az időjárási helyzet a tudósoknak is kedvezett. Kihasználva, hogy a tó jege elérte a 30 cm-es vastagságot, az MTA kutatói fúróexpedíciót szerveztek a jégre. A tavi üledékek, így a Balaton üledékének a vizsgálatával ugyanis jobban megismerhetők a földtörténeti közelmúltban lejátszódott éghajlati változások, egyben a jelenlegi globális felmelegedés várható hatásainak megértéséhez is közelebb juthatunk.
Orosz kibermaffia: napi 30 millió forint nyereség zsarolóvírusokból Tavaly a Kaspersky Lab kutatói 62 új zsarolóprogram-családot fedeztek fel, amelyből 47-et oroszul beszélő internetes bűnözők fejlesztettek. Ez csak az egyik megállapítása annak az összegző kutatásnak, amelyet a kibertanácsadó cég szakemberi végeztek az orosz anyanyelvű kiberbűnözői világról. 
„Botticelli: Dante pokla – művészettörténeti rejtélyek magyar vonatkozásokkal A Pannonia Entertainment „A művészet templomai” című sorozatának legújabb része a „Botticelli: Dante pokla”. Minden idők egyik legcsodálatosabb, ugyanakkor legizgalmasabb művészettörténeti alkotása február 16-tól látható a mozikban. A német és olasz filmesek egészen különleges élményt nyújtó 95 percet ajándékoznak a nézőknek.
Botticelli: Dantes Inferno Die Tempel der Kunst: ab 16. Februar ist Teil 7 in den ungarischen Kinos, speziell im Urania, wo schon die vorausgegangenen sechs Dokumentarstreifen  von den Uffizien in Florenz über einzelne Künstler und bis zu den Kirchen Roms gezeigt wurden. Der Filmvetrieb Pannonia Entertainment hat sich auf diese anspruchsvolle Aufgabe der ’Volksbildung’ spezialisiert, und ist bislang damit richtig gefahren.