De mysterieuze donkere energie, die wordt geassocieerd met de versnelling van de expansie van het universum, heeft zijn wortels in de achtergrond van de "vacuümenergie" die de hele kosmos doordringt en nieuw onderzoek suggereert.
"We nemen aan dat het dynamische effect van een kwantumvacuüm optreedt, een parameter die kan worden berekend", zegt co-auteur Joan Sola van de Universiteit van Barcelona, Spanje.
Hoewel donkere energie goed is voor ongeveer 75 procent van het universum, weten wetenschappers nog steeds niet wat het is. Ze ontwikkelden verschillende theorieën, waaronder de 'quintessentietheorie', wat suggereert dat er zoiets bestaat als een gênant middel dat afstoot in plaats van aan te trekken.
Het gecombineerde beeld van de Hubble-telescoop, met een spookachtige ring van donkere materie in een cluster van sterrenstelsels Cl 0024 + 17.
Een ander concept postuleert het bestaan van een "fantoomveld" wanneer de dichtheid in de loop van de tijd blijft toenemen. Deze theorie voorspelt dat de versnelling van expansie zo krachtig is dat uiteindelijk de banden die atomen bij elkaar houden uiteenvallen, waardoor het universum in 20 miljard jaar uit elkaar scheurt in de "grote kloof". De quintessence en phantom field hypothesen zijn deels gebaseerd op gegevens verzameld met behulp van NASA's Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) en de Planck-satelliet van het European Space Agency, die relictstraling onderzoekt - een oud licht dat begon verzadig het universum 380000 jaar na de oerknal.
Joan Sola en hoofdauteur Spyros Basilakos van de Academie van Athene, Griekenland, analyseerden in een nieuwe studie de waarnemingen van ruimtevaartuigen en vonden geen betrouwbaar bewijs voor de theorie van kwintessens en het fantoomveld.
Het verdelingsmodel voor donkere materie in het universum is 13,6 miljard jaar geleden.
"Onze theoretische studie laat zien dat de vergelijking van de toestand van donkere energie het veld van de kwintessens of zelfs het fantoomveld kan nabootsen, maar geen van hen bevestigt", zegt Sola. "Dus, wanneer we deze effecten observeren in de gegevens verkregen met behulp van WMAP en de Planck-satelliet, begrijpen we dat dit een misvatting is."
In plaats daarvan suggereren Basilakos en Sola dat donkere energie een soort dynamisch effect is van een kwantumvacuüm, dat wil zeggen iets anders dan de kosmische constante van Einstein, die de statische energiedichtheid van een vacuüm beschrijft en is een andere mogelijke verklaring voor de aard van donkere energie.
Deze collage toont afbeeldingen van zes verschillende galactische clusters gemaakt met de NASA Hubble Space Telescope. Clusters werden ontdekt tijdens pogingen om het gedrag van donkere materie in galactische clusters te onderzoeken wanneer ze botsen.
Basilakos en Sola erkennen dat er wat inconsistenties zijn met de kwantumtheorie van vacuümenergie, maar ze zeggen dat dit een veelbelovend idee is.
"Desondanks zijn de kwintessens en fantoomvelden nog problematischer, dus een verklaring gebaseerd op het dynamische effect van een kwantumvacuüm kan eenvoudiger en natuurlijker zijn", voegde Sola eraan toe.
