Kaart met donkere materie van KiDS-review (G12-regio)
Wetenschappers van de Universiteit van Oxford zijn er misschien in geslaagd om een van de grootste problemen in de moderne natuurkunde op te lossen. Nieuw onderzoek combineert donkere materie en donkere energie tot een enkel fenomeen - een vloeistof met een "negatieve massa". De nieuwe theorie kan de juistheid van de 100-jarige voorspelling van Einstein bewijzen.
Het moderne model van het Universum (LambdaCDM) onthult niet de fysieke kenmerken van de mysterieuze donkere materie en donkere energie. Al onze aannames zijn alleen gebaseerd op zwaartekrachtseffecten wanneer ze in contact komen met zichtbare materie. Het nieuwe model is van mening dat deze concepten kunnen worden gecombineerd tot een enkele vloeistof met een negatief soort zwaartekracht, dat wil zeggen dat het materiaal om zichzelf heen afstoot.
Exotische materie (negatief) was eerder uitgesloten van de berekeningen, omdat men geloofde dat dergelijk materiaal minder dicht zou worden in het expansieproces van het heelal, hetgeen in tegenspraak is met observaties die aantonen dat donkere energie niet is uitgeput in de loop van de tijd. Een nieuwe studie toont aan dat een toenemende hoeveelheid negatieve massa's niet wordt verdund naarmate de ruimte groter wordt. In feite lijkt een dergelijke vloeistof identiek aan donkere energie.
De nieuwe theorie stelt ons in staat om de eerste correcte voorspellingen van het gedrag van de halo van donkere materie af te leiden. De meeste sterrenstelsels roteren zo snel dat ze uit elkaar moeten worden gescheurd, wat betekent dat de onzichtbare halo van donkere materie hen samenhoudt. In de laatste studie werd een computersimulatie van de eigenschappen van negatieve massa uitgevoerd, die de vorming voorspelde van halo's van donkere materie, die samenvalt met moderne observaties in radiotelescopen. Voor het eerst liet Albert Einstein het bestaan van donkere materie honderd jaar geleden doorschemeren toen hij de parameter van de kosmologische constante afleidde. Hij noemde haar zijn "grootste fout", hoewel moderne conclusies suggereren dat dit een echt fenomeen is. In de aantekeningen van 1918 schreef hij dat "modificaties van de theorie vereist zijn, aangezien lege ruimte de rol speelt van zwaartekracht negatieve massa's die door de interstellaire ruimte zijn verdeeld".
Eerdere benaderingen van het combineren van donkere energie en donkere materie probeerden de algemene relativiteitstheorie te veranderen, wat ongelooflijk moeilijk bleek te zijn. De nieuwe methode maakt gebruik van twee oude ideeën die compatibel zijn met de theorie van Einstein (negatieve massa's en het creëren van materie) en combineert ze samen.
Om de nieuwe theorie te bewijzen, is het nodig om tests uit te voeren met de ultramoderne radiotelescoop SKA (Square Kilometre Array). De nieuwe verbeterde versie van LambdaCDM zal in staat zijn om nauwkeurig andere observationele gegevens uit de kosmologie te evenaren. En het blijkt dat het lange-termijn-raadsel van de afwezigheid van 95% van de zaak op de eenvoudigste manier zou worden opgelost.
