Nykytietämyksen
mukaan maailmankaikkeus koostuu kolmesta osasta: ”normaalista
aineesta”, pimeästä aineesta ja pimeästä energiasta.
Pimeällä
aineella tarkoitetaan ainetta, joka ei ole vuorovaikutuksessa valon
tai sähkömagneettisten kenttien kanssa, ja sen uskotaan kattavan
noin neljäsosan maailmankaikkeuden massasta. Sitä ei voi nähdä,
eikä tutkijoilla ole tietoa, mistä se koostuu, mutta se auttaa
selittämään galaksien, planeettojen ja tähtien käyttäytymistä.
Pimeän
aineen lisäksi suuri osa, noin kaksi kolmannesta, maailmankaikkeuden
massasta koostuisi hypoteettisesta pimeästä energiasta. Pimeällä
energialla on perinteisesti selitetty maailmankaikkeuden kiihtyvä
laajeneminen.
Fyysikko Rajendra
Guptan johtamassa
tutkimuksessa pimeä aine selitetään uudella tavalla. Tutkimuksen
mukaan maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen ei johdu pimeästä
energiasta, vaan luonnonvoimien heikkenemisestä.
Guptan
malli yhdistää kaksi teoriaa siitä, miten luonnonvoimat
heikkenevät ajan saatossa, ja että valo menettää energiaa
kulkiessaan pitkiä matkoja. Malli täsmää useisiin aikaisempiin
havaintoihin galaksien levinneisyydestä ja valon kehittymisestä
universumissa.
– Tutkimuksen
tulokset vahvistavat aiempia havaintojamme, joiden mukaan
maailmankaikkeus on
26,7 miljardia vuotta vanha, mikä kieltää
pimeän aineen olemassaolon välttämättömyyden.
– Tavallisissa
kosmologisissa teorioissa maailmankaikkeuden kiihtynyt laajeneminen
johtuu pimeästä energiasta, mutta löydöstemme mukaan se itse
asiassa johtuu luonnonvoimien heikkenemisestä.
Guptan
tutkimus perustuu punasiirtymän analyysiin. Punasiirtymällä
tarkoitetaan ilmiötä, jossa valo muuttuu punaisemmaksi, koska valon
aallonpituus muuttuu sen lähteen ja havaitsijan välillä.
– On
olemassa useita tutkimuksia, jotka kyseenalaistavat pimeän aineen
olemassaolon, mutta minun on tietääkseni ensimmäinen, joka
eliminoi sen kosmologisen olemassaolon samalla, samalla kun se säilyy
yhdenmukaisena tärkeimpien kosmologisten havaintojen kanssa, jotka
olemme ehtineet vahvistaa, Gupta sanoo.
Guptan
tutkimus on julkaistu Astrophysical
Journalissa.