De zeci de ani, energia întunecată a fost considerată un pilon al cosmologiei moderne. Este o forță misterioasă despre care se crede că explică expansiunea accelerată a universului. Cu toate acestea, un nou studiu condus de o echipă de cercetători din Noua Zeelandă oferă, publicat în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, oferă o explicație alternativă: modelul „peisaj temporal”. Dacă energia întunecată nu ar exista?
În 1998, astronomii au descoperit că expansiunea universului se accelerează, o observație uluitoare. Această concluzie s-a bazat pe studiul luminii din supernovele îndepărtate, care păreau mai îndepărtate decât se aștepta. Pentru a explica acest fenomen, oamenii de știință au propus existența energiei întunecate, o forță misterioasă care acționează ca antigravitație și care reprezintă aproximativ 68% din energia totală a universului. În ciuda importanței sale teoretice, energia întunecată nu a fost niciodată observată direct. Se bazează pe inferențe și pe modelul standard al cosmologiei, cunoscut sub numele de ΛCDM (Lambda-Cold Dark Matter). Acest model, deși eficient în explicarea multor fenomene, prezintă inconsecvențe, în special „tensiunea Hubble”: o divergență între ratele de expansiune măsurate în universul primitiv (prin fondul cosmic cu microunde) și cele măsurate local.
Aceste anomalii i-au determinat pe unii cercetători să pună la îndoială însăși fundamentele înțelegerii noastre cosmologice. Aici intervine modelul peisaj temporal (timescape model). Propus de o echipă de cercetători de la Universitatea Canterbury din Noua Zeelandă, modelul peisaj temporal oferă o nouă explicație pentru accelerația cosmică. Spre deosebire de ipoteza dominantă a energiei întunecate, această teorie se bazează pe un efect bine stabilit al relativității generale: gravitația poate încetini curgerea timpului.
În acest model, accelerația aparentă a expansiunii universului ar rezulta din diferențele în modul în care trece timpul în diferite regiuni ale cosmosului. Un ceas situat în vidul cosmic, unde gravitația este slabă, ar merge mai repede decât un ceas într-o regiune densă precum o galaxie. Aceste variații temporale ar induce iluzia unei accelerații globale, în timp ce ar fi pur și simplu o consecință a inegalităților gravitaționale la scară largă. Acest model profită de o înțelegere mai fină a universului în care structurile cosmice nu sunt uniforme, ci nodulare, adică compuse din goluri și clustere care influențează expansiunea percepută. Această perspectivă provoacă ipoteza că universul este izotrop și omogen, o simplificare adesea folosită în cadrul modelului standard ΛCDM.
Pentru a evalua validitatea ipotezei lor, cercetătorii au analizat datele dintr-un catalog de 1.535 de supernove compilat de echipa Pantheon+. Aceste supernove, folosite ca „lumânări standard” pentru măsurarea distanțelor din univers, au făcut posibilă detectarea variațiilor subtile, dar semnificative, ale curbelor luminii. Aceste diferențe sunt în concordanță cu predicțiile modelului de peisaj temporal care se potrivește la fel de bine, sau chiar mai bine, decât modelul ΛCDM. Un punct forte al modelului este capacitatea sa de a explica anomalii, cum ar fi tensiunea Hubble, o divergență persistentă între măsurătorile ratei de expansiune bazate pe date din Universul timpuriu și cele realizate local. În loc să atribuie această tensiune unor ajustări arbitrare, modelul de peisaj temporal oferă o explicație naturală bazată pe variațiile gravitaționale locale. Aceste rezultate, deși încurajatoare, necesită încă o validare suplimentară. Satelitul Euclid și telescopul spațial Nancy Grace Roman, datorită capacităților lor avansate de observare, se așteaptă să furnizeze date cruciale în următorii ani pentru a testa această ipoteză și a ne aprofunda înțelegerea expansiunii cosmice.
Dacă modelul de peisaj temporal se dovedește corect, implicațiile sale pentru știință ar fi profunde. În primul rând, ar însemna că energia întunecată, un concept cheie în cosmologia modernă, nu există. Cercetătorii vor trebui apoi să revizuiască însăși bazele modelului standard, ceea ce ar putea duce la o revoluție în înțelegerea noastră a universului. Această descoperire ne-ar provoca percepția despre timp și spațiu. Faptul că variațiile temporale pot explica fenomenele cosmologice majore, deschide calea către noi teorii privind structura și evoluția universului.
În cele din urmă, această ipoteză ridică întrebări fundamentale despre modul în care măsurăm cosmosul. Dacă ceasurile galactice și cele din golurile cosmice nu bifează în același ritm, atunci metodele noastre actuale de calibrare a distanțelor și vitezei ar putea fi părtinitoare. În ciuda acestor provocări, această teorie oferă și speranță. Rezolvând anomalii precum tensiunea Hubble, ar putea oferi o vedere mai coerentă și mai completă a universului.
