Teoria kameleona może wyjaśniać naturę ciemnej energii

To nie surrealistyczny żart, a raczej implikacja ostatnich symulacji, które mają na celu wyjaśnienie wewnętrznych mechanizmów ciemnej energii - tajemniczej siły, która napędza wszystko we wszechświecie. Odkrycia opublikowane 8 lipca w "Nature Astronomy" wspierają model ciemnej energii znany jako teoria kameleona.

Wskazówki dotyczące ciemnej energii po raz pierwszy odkryto pod koniec lat 90. ubiegłego wieku, kiedy astronomowie zmierzyli światło z odległych supernowych i zdali sobie sprawę, że gwiazdy są ciemniejsze niż oczekiwano. To oznaczało nie tylko, że wszechświat się rozszerza, ale że ta ekspansja przyspiesza. Fizycy zaproponowali istnienie siły działającej w opozycji do grawitacji, odpychającej obiekty od siebie, zamiast je przyciągającej.

Większość badaczy zgadza się z ideą, że ciemna energia jest znana jako kosmologiczna stała, rodzaj energii skupionej w próżni samej przestrzeni.

- Ten prosty model działa bardzo dobrze w praktyce i jest prostym dodatkiem do modelu kosmologicznego bez konieczności modyfikowania praw grawitacji - powiedział prof. Baojiu Li, fizyk matematyczny z Uniwersytetu Durham.

Problem polega na tym, że obowiązujące teorie fizyki przewidują, że wartość energii próżni powinna być o 120 rzędów wyższa od tego, co kosmolodzy obserwują na podstawie rzeczywistych pomiarów ciemnej energii we wszechświecie. Jednym z pomysłów wyjaśniających te rozbieżności jest Teoria Kameleona.

Proponuje ona nową siłę znajdującą się na szczycie czterech już znanych działającą w oparciu o tzw. cząstki kameleona. Siła kameleona ma działać jak ciemna energia, rozpędzająca galaktyki w przestrzeni kosmiczne. Niestety, nigdy wcześniej ziemskie instrumenty nie wykryły żadnej cząstki kameleona.

Teorie sugerują, że cząstki kameleona, podobnie jak ich zwierzęce odpowiedniki, mogą wtopić się w otoczenie, aby uniknąć wykrycia. Zamiast zmieniać kolor, cząstki te zmieniają masę. W środowiskach o dużej gęstości, takich jak te w pobliżu Ziemi, mają one dużą masę przez co są trudne do wykrycia. Dlatego właśnie nie odnotowujemy wpływu cząstek kameleona na Układ Słoneczny, ale powinien on występować na większe obiekty kosmologiczne, przy których materia jest rzadka.

Aby przetestować teorię kameleona, naukowcy przeprowadzili symulacje komputerowe mające na celu obrotu wirutalnej ciemnej materii za pomocą nieznanej dotąd substancji znacznie przewyższającą materię widzialną we wszechświecie. Zespół Li użył superkomputera EAGLE i dowiódł, że uwzględniając cząstki kameleona, galaktyki ewoluują w sposób wynikający z wcześniejszych obserwacji.

Naukowcy mają nadzieję, że dalsze symulacje ujawnią sposoby na odróżnienie teorii kameleona od innych hipotez dotyczących ciemnej energii. Warto dodać, że  teoria kameleona nie jest w żaden sposób sprzeczna z ogólną teorią względności.