지난 20 년 동안 물리학 자들은 기괴한 "어두운 에너지"가 풍선처럼 공간을 터뜨리는 것처럼 우주의 확장이 가속화되고 있음을 알고 있습니다. 실제로 우주 학자의 잘 테스트 된 표준 모델은 우주 내용의 69%가 어두운 에너지라고 가정합니다. 그러나 이론가 팀은 신비한 것들이 필요하지 않을 수 있다고 주장했다. 대신, 연구원들은 우주의 가속도가 밀도의 변화 또는 불균일에 의해 주도 될 수 있다고 주장한다. 그렇다면 물리학에서 가장 큰 신비 중 하나는 Albert Einstein의 친숙한 일반 상대성 이론 외에는 아무것도 설명 할 수 없습니다. 그러나 다른 연구자들은 회의적입니다.
호놀룰루에있는 하와이 대학의 우주 학자 인 닉 카이저 (Nick Kaiser)는“맞다면 누군가가 우주의 확장 가속화로 수여 된 2011 년에 노벨 상을 철회해야한다”고 말했다. 비슷한 분석을 수행 한 오하이오 주 감비르에있는 케냐 칼리지 (Kenyon College)의 전산 우주 학자 인 톰 지 블린 (Tom Giblin)은 "불균일성이 어두운 에너지를 설명하면 좋아할 것"이라고 말했다. 그러나 그는 "나는 우리 시뮬레이션의 증거가 여기에서 볼 수 있듯이 큰 효과가 될 것으로 기대한다는 증거를 보지 못한다"고 말했다.
문제는 우주 학자들이 지난 138 억 년 동안 우주가 어떻게 진화했는지 계산하는 방식입니다. 대략적으로 말하면, 그들은 두 방정식에 의존합니다. 하나는 물질이 은하의 은하와 클러스터로 어떻게 합쳐진 지 설명합니다. Friedmann – Lemaître -Robertson – Walker (FLRW) 메트릭으로 알려진 다른 하나는 아인슈타인의 중력 이론이나 일반 상대성 이론에서 나오며 과학자들은이를 사용하여 언제든지 우주가 얼마나 확장되었는지 계산합니다. 시뮬레이션에서 각 단계에서 우주 학자 프로그램은 FLRW 메트릭을 사용하여 우주가 얼마나 성장했는지를 지정하는 "스케일 계수"를 계산합니다. 그런 다음이 프로그램은 스케일 팩터를 입력으로 사용하여 그 단계에서 은하와 클러스터의 형성이 어떻게 진행되는지 계산합니다.
.그러나 엄밀히 말하면, FLRW 방정식은 매끄럽고 균질 한 우주에 적용됩니다. 따라서 각 단계에서 척도 계수를 계산하기 위해 우주 학자들은 일반적으로 우주가 매끄럽고 평균 밀도 (시뮬레이션에서 결정된 평균 밀도)를 FLRW 메트릭의 입력으로 사용합니다. 일반적인 상대성은 질량과 에너지 워프 시공간이라고 말하기 때문에 그것은 약간 Dicey입니다. 결과적으로, 공간은 빈 지역에서는 더 빨리 확장되고 붐비는 지역에서는 느려져 은하의 중력이 팽창에 대항하여 당겨집니다. 따라서 원칙적으로 우주의 불균일성은 역학을 통해 피드백하고 우주의 확장에 영향을 줄 수 있습니다.
부다페스트에있는 Eötvös Loránd University의 천체 물리학자인 Gábor Rácz와 László Dobos와 동료들은 그 "배경 반응"을 포착하기 시작했습니다. 그들은 양쪽을 따라 4 억 8 천만 광년을 측정 한 공간의 큐브를 시뮬레이션했습니다. FLRW 메트릭을 사용하여 전체 큐브에 대한 단일 스케일 계수를 각 시간 단계에서 계산하는 대신 큐브를 1 백만 개의 미니 유니폼으로 깨뜨린 다음 방정식을 사용하여 각각의 스케일 계수를 계산했습니다. Dobos는“우리는 우주의 모든 지역이 확장 속도 자체를 결정한다고 가정합니다. 그런 다음 연구원들은 많은 척도 계수의 평균을 계산했는데, 이는 평균 밀도와 계산 된 스케일 계수와 다를 수 있습니다.
이 팀의 가상 우주는 실제와 마찬가지로 지난 수십억 년 동안 확장이 가속화되면서 진화했습니다. 연구원들은 시뮬레이션에 공간 스트레칭 암흑 에너지를 추가하지 않아도 발생했다고 연구원들은 월간 통지의 Royal Astronomical Society 에 대한 논문에서 논문을보고했습니다. . 결과는 환상으로 암흑 에너지를 설명하는 것이 가능할 수 있음을 시사합니다.
.다른 사람들은 신중합니다. Giblin은 그와 그의 동료들이 수행 한 시뮬레이션은 새로운 시뮬레이션과 다릅니다. 새로운 작품은 우주의 진화를 더 세밀하게 공간 규모로 추적하지만 특정 가정과 근사치를 포함한다고 그는 말했다. Giblin은 차이점에도 불구하고 그의 연구는 백란 반응이 우주의 확장 속도를 1%미만으로 바꿀 것이라고 제안하는 반면, 새로운 시뮬레이션은 20%를 초과하는 효과를 시사한다.
.Kaiser는 또한 불균일성이 작을 것으로 기대합니다. 그는 우주의 가속화 된 확장에 대한 가장 좋은 증거는 비교적 근처 우주에서 유형 1A 초신성으로 알려진 별 폭발의 거리와 나이를 측정함으로써 비롯된 것이라고 지적했다. 그러나 지역 우주에서는 평범한 뉴턴 중력이 충분히 잘 작동해야합니다. 이는 상대 론적 이론에서 척도 계수가 결정되는 방식의 차이가 큰 효과를 발휘해서는 안된다는 것을 시사합니다. "그들이 옳다면 매우 재미있는 일이 일어나고있다"고 그는 말한다.
그럼에도 불구하고 전문가들은 역 반응을 조사하는 것이 합리적이라고 말합니다. 1990 년대 프랑스 리옹 대학교의 우주 학자 인 토마스 부처 (Thomas Buchert)는“이것은 이제 사람들 이이 효과의 크기를 계산하기를 원한다는 점에서 주류의 일부라고 말할 것이다. Giblin은 "주류 우주론은 암흑 에너지 문제를 해결하는 데 나쁜 일을 해냈으며, 이는 이와 같은 비 구조 아이디어 일 가능성이 높습니다." 그러나 그는 "이것이 하나인지 모르겠다"덧붙였다.
