Secondo gli scienziati dell'Università di Oxford, l'energia oscura e la materia oscura sono la stessa sostanza che mostra effetti di massa negativi.
Gli scienziati dell'Università di Oxford hanno trovato una probabile risposta a una delle domande più importanti della fisica moderna. In un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics, combinano materia oscura ed energia oscura in un unico fenomeno: secondo loro, è un liquido con "massa negativa". Se dovessi spingere la massa negativa, accelererebbe verso di te. Questa nuova teoria potrebbe anche fornire prove per la previsione di Einstein 100 anni fa.
Il modello moderno e generalmente accettato dell'universo, noto come Lambda-CDM (ΛCDM), non dice nulla su cosa siano fisicamente la materia oscura e l'energia oscura. Li conosciamo solo a causa del loro effetto gravitazionale sulla materia osservata.
Il modello presentato dal dottor Jamie Farnes di Oxford offre una nuova spiegazione per questi fenomeni.
“Crediamo che la materia oscura e l'energia oscura possano essere combinate in un liquido che ha un qualche tipo di 'energia negativa' che respinge tutto il resto del materiale lontano da se stesso. Sebbene questa sostanza sia insolita per noi, suggerisce che il cosmo è simmetrico sia in qualità positive che negative , afferma il dott. Farns.
Simulazione che mostra la formazione di un alone di massa negativa di 45.000 attorno a una galassia di massa positiva di 5.000.
In precedenza, l'esistenza di materia negativa era esclusa, poiché si credeva che questo materiale avrebbe perso densità durante l'espansione dell'universo, il che contraddice le osservazioni che indicano la costanza della materia oscura nel tempo. Tuttavia, il lavoro del Dr. Farnes utilizza il "tensore della creazione", che implica la presenza costante di masse negative. Ciò mostra che con la comparsa costante di masse negative, un liquido con una massa negativa non si diluisce durante l'espansione dello spazio. Inoltre, è identico all'energia oscura.
La teoria del dottor Farnes fornisce anche le prime previsioni accurate del comportamento degli aloni di materia oscura. La maggior parte delle galassie ruota così velocemente da dover cadere a pezzi. Questo, a sua volta, suggerisce che un invisibile "alone" di materia oscura impedisce loro di decadere. Il nuovo studio include anche simulazioni di proprietà di massa negativa che prevedono la formazione di aloni di materia oscura, simili a quelli suggeriti dai moderni radiotelescopi.
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Albert Einstein per primo suggerì un "universo oscuro" 100 anni fa quando scoprì nelle sue equazioni un parametro noto come "costante cosmologica", che ora è comunemente considerato sinonimo di energia oscura. È noto che Einstein definì la costante cosmologica il suo "errore più grande", sebbene le moderne osservazioni astrofisiche dimostrino che si tratta di un fenomeno reale. Nelle note del 1918, descrivendo la costante cosmologica, lo scienziato ragionò che la teoria doveva essere modificata in modo che questo spazio vuoto svolga il ruolo di attrarre masse negative che sono distribuite nello spazio interstellare. Quindi, Einstein potrebbe aver predetto un universo pieno di masse negative.
“I precedenti approcci alla combinazione di energia oscura e materia oscura hanno cercato di modificare la Teoria della Relatività Generale di Einstein, che si è dimostrata incredibilmente impegnativa. Il nuovo approccio prende due vecchie idee coerenti con la teoria di Einstein - le masse negative e la creazione della materia - e le combina, spiega Farns. "Il risultato è bellissimo: l'energia oscura e la materia oscura possono essere combinate in un'unica sostanza, ed entrambi gli effetti sono facilmente spiegabili dal trasferimento di materia con una massa positiva a un mare di masse negative".
La teoria del dottor Farnes verrà testata utilizzando i radiotelescopi avanzati dell'osservatorio SKA (Square Kilometre Array), con cui l'Università di Oxford collabora.
Vladimir Guillen
