Netikėti tyrimo rezulatatai rodo, kad yra dar nežinomas fizikos dėsnis: paskelbtas mokslinis straipsnis apie gyvybę multivisatoje (Video)  ()

Naujas tyrimas rodo, kad multivisata – kur mūsų Visata tėra viena iš daugybės – gali nebūti tokia jau nepalanki gyvybei, kaip manyta.

Multivisatoje esančių visatų ir gyvybės jose egzistavimo galimybė – aktualiausi modernios kosmologijos klausimas.

Naujas Durhamo universiteto JK ir Sidnio, Vakarų Sidnio ir Vakarų Australijos universitetų tyrimas parodė, kad potencialiai gyvybė gali būti paplitusi Multivisatoje – jeigu ji pati egzistuoja.

Svarbiausias tokią tezę remiantis faktorius, yra tamsioji energija, paslaptingoji „jėga“ spartinanti Visatos plėtimąsi, teigia tyrėjai.

Mokslininkai sako, kad dabartinės Visatos kilmės teorijos numato daug daugiau tamsiosios energijos, nei rodo stebėjimai. Jeigu jos būtų daugiau, Visata plėstųsi taip sparčiai, kad materija išsisklaidytų pirmiau, nei spėtų susidaryti žvaigždės, planetos ir gyvybė.

Devintajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje pristatyta Multivisatos teorija gali paaiškinti „sėkmingai mažą“ mūsų Visatoje esantį tamsiosios energijos kiekį, dėl kurio čia galėjo išsivystyti gyvybė, kai tuo tarpu daugybėje kitų – ne.

Naudodami didžiules kosmoso kompiuterines simuliacijas, naujuoju tyrimu nustatyta, kad didesnis tamsiosios energijos kiekis, netgi kelis šimtus kartų didesnis, nei yra mūsų Visatoje, žvaigždžių ir planetų formavimą paveiktų menkai.


Besiplečiančios visatos struktūros formavimosi simuliacija, su visata, kurioje kosmologinės konstantos (tamsiosios energijos) nėra (kairėje), visata, kurioje tamsiosios energijos dešimt kartų daugiau, nei mūsų Visatoje (centre), ir visata, kurios kosmologinė konstanta labai didelė, 100 kartų didesnė, nei mūsų visatoje (dešinė). Mėlyna spalva rodo vistos didelio tankio regionus, kuriuose formuojasi žvaigždės, o raudona – maž tankio. Vykdytos maždaug 14 milijardų metų simuliacijos. Visuose modeliuose naudojamos tokios pačios sąlygos po Didžiojo Sprogimo. Iš pradžių Visata buvo labai karšta ir tanki. Gravitacija veikia materiją, ją sutraukdama, formuoja struktūras, o tamsiosios energijos spartus plėtimasis praskiedžia visą materiją, taip stabdydama žvaigždžių formavimąsi
©Jaime Salcido/EAGLE

Tai praplečia gyvybės egzistavimo galimybes platesniame kitų visatų spektre – jeigu jos egzistuoja, pažymėjo tyrėjai.

Atradimai bus publikuoti dviejuose susijusiuose žurnalo Monthly Notices of the Royal Astronomical Society straipsniuose.

Simuliacijos buvo vieno iš realistiškiausių regimos Visatos simuliacijų, EAGLE (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments) projekto dalis.

Jaime Salcido, Durhamo universiteto Kompiuterinės kosmologijos instituto magistro studijų studentas, sakė: „Daugeliui fizikų nepaaiškinamas, bet atrodo, specialiai parinktas Visatos tamsiosios energijos kiekis yra gluminanti mįslė.

„Mūsų simuliacijos rodo, kad net jei Visatoje tamsiosios energijos būtų daug daugiau ar visiškai mažai, tai tik labai nežymiai paveiktų žvaigždžių ir planetų formavimąsi, o tai didina tikimybę, kad gyvybė gali egzistuoti daug kur Multivisatoje.“

Dr. Luke Barnes iš Vakarų Sidnio universiteto sakė: „Anksčiau manyta, kad Multivisata paaiškina stebimą tamsiosios energijos kiekį kaip loteriją – mums teko laimingas bilietas ir mes gyvename Visatoje, kurioje formuojasi gražios galaktikos, kuriose gali klestėti gyvybė.

„Mūsų darbas rodo, kad loterijos bilietas, kaip sakoma, kiek per daug laimingas. Jis ypatingesnis, nei reikia gyvybės užtikrinimui. Tai Multivisatos problema; mįslė lieka.“


Galaktikų grupių formavimosi besiplečiančiose visatose simuliacijos. Kairėje – be kosmologinės konstantos, dešinėje – su labai didele kosmologine konstanta. Šviesesnės spalvos vaizduoja tankesnes Visatos dalis, kai gravitacija sutraukia materiją į galaktikas. Simuliacijoje vaizduojama 15 milijardų metų laiko atkarpa. Be kosmologinės konstantos (kairėje), gravitacija materiją suburia į mažesnes galaktikas, kurios susiburia į didelę galaktiką. Kai kosmologinė konstanta didelė (dešinėje), spartesnis visatos plėtimasis trukdo materijai grupuotis ir galaktikos nesiformuoja.
© Luke A. Barnes, Pascal J. Elahi, Jaime Salcido, Richard G. Bower, Geraint F. Lewis/EAGLE

Dr. Pascal Elahi, Vakarų Australijos universiteto mokslo darbuotojas, sakė: „Paklausėme savęs, kie gali būti tamsiosios energijos, kad gyvybė taptų nebeįmanoma? Mūsų atliktos simuliacijos parodė, kad tamsiosios energijos sukeliamas visatos plėtimasis žvaigždžių formavimuisi daro visai menką įtaką, ir taip gali rastis gyvybė. Norint sukurti visatą be gyvybės, gali nepakakti net šimtus kartų didesnio tamsiosios energijos kiekio.“

Tyrėjai sakė, kad jų gauti rezultatai buvo netikėti ir gali kelti problemas, nes rodo, kad Multivisatos teorija gali ir nepaaiškinti regimo tamsiosios energijos kiekio.

Remiantis šiuo tyrimu, jei gyvename Multivisatoje, turėtume regėti daug daugiau tamsiosios energijos – gal 50 kartų daugiau, nei matome Visatoje.

Nors tokie rezultatai Multivisatos galimybės neatmeta, atrodo, kad nedidelį tamsiosios energijos kiekį mūsų visatoje geriau paaiškintų koks nors dar neatrastas gamtos dėsnis.

Durhamo universiteto Kompiuterinės kosmologijos instituto profesorius Richardas Boweris sakė: „Žvaigždžių formavimasis visatoje yra kova tarp gravitacijos traukos ir tamsiosios energijos stūmos.

„Simuliacijomis išsiaiškinome, kad visatose, kuriose daug daugiau tamsiosios materijos nei mūsiškėje, žvaigždės gali formuotis kuo puikiausiai. Tai kodėl tamsiosios energijos mūsų Visatoje tiek mažai?

„Manau, turėtume ieškoti naujo fizikos dėsnio, kuris galėtų paaiškinti šią keistą mūsų Visatos savybę, ir Multivisatos teorija fizikus menkai guodžia.“



Daugiau informacijos:Jaime Salcido et al, The impact of dark energy on galaxy formation. What does the future of our Universe hold?,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society(2018). DOI: 10.1093/mnras/sty879

Luke A Barnes et al. Galaxy Formation Efficiency and the Multiverse Explanation of the Cosmological Constant with EAGLE Simulations,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society(2018). DOI: 10.1093/mnras/sty846

Žurnalo nuoroda: Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyphys.org

Aut. teisės: www.technologijos.lt

(17)
(6)
(11)

Komentarai ()