Теорија мултиверзума, која каже да може постојати више или чак бесконачан број Универзума, концепт је космологије и теоријске физике. Док се термин сеже до краја 19. века, научна основа ове теорије настала је из квантне физике и проучавања космолошких сила попут црних рупа, посебности и проблема који произлазе из теорије Великог праска.
Једно од најгорих питања у вези с овом теоријом је да ли би живот могао постојати у више Универзума. Ако се заиста закони физике мењају из једног Универзума у други, шта то може значити за сам живот? Према новој серији студија тима међународних истраживача, могуће је да би живот могао бити заједнички у Мултиверзуму (уколико он заиста постоји).
Студије под називом „Утицај тамне енергије на формирање галаксија. Шта носи будућност нашег Универзума? " и "Ефикасност формирања Галаксије и мултиверзално објашњење космолошке константе ЕАГЛЕ симулацијама", недавно су се појавили у Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва. Претходну студију водио је Јаиме Салцидо, постдипломски студент на Универзитету Дурхам
Последњу је водио Луке Барнес, истраживачки сарадник Јохн Темплетон-а са Универзитета у Сиднеју Институт за астрономију у Сиднеју. Оба тима су укључивала чланове Међународног центра за истраживање астрономије Универзитета Западне Аустралије, Института за астрофизику Универзитета Ливерпоол Јохна Моореса и Опсерваторије Леиден Универзитета Леиден.
Заједно, истраживачки тим желео је да утврди како убрзано ширење космоса може утицати на брзину формирања звезда и галаксија у нашем Универзуму. Ова убрзана брзина експанзије, која је саставни део Ламбда-хладне тамне материје (Ламбда-ЦДМ) космологије, настала је због проблема које је поставила Еинстеинова теорија опште релативности.
Као последица Еинстеинових једнаџби поља, физичар је схватио да ће Универзум или бити у стању експанзије или контракције од Великог праска. 1919. године Ајнштајн је одговорио предлажући "Космолошку константу" (коју представља Ламбда), која је била сила која је "суздржавала" ефекте гравитације и на тај начин осигурала да је Универзум статичан и непроменљив.
Убрзо након тога, Ајнштајн је повукао овај предлог кад је Едвин Хуббле открио (на основу мерења црвеног померања других галаксија) да је Универзум заиста у стању експанзије. Ајнштајн је очигледно отишао толико далеко да је Козмолошку константу прогласио „највећом грешком“ његове каријере. Међутим, истраживање космолошке експанзије крајем деведесетих узроковало је да се његова теорија преиспита.
Укратко, текуће студије свемира великих размера откриле су да се током последњих 5 милијарди година космичка експанзија убрзала. Као такви, астрономи су почели да хипотезирају постојање мистериозне, невидљиве силе која је покретала ово убрзање. Популарно позната и као „тамна енергија“, ова сила се такође назива и космолошка константа (ЦЦ) јер је одговорна за контраефекцију ефеката гравитације.
Од тог времена астрофизичари и космолози желе да разумеју како би тамна енергија могла да утиче на космичку еволуцију. Ово је питање будући да наши тренутни космолошки модели предвиђају да у нашем Универзуму мора бити више Мрачне енергије него што је примећено. Међутим, обрачунавање већих количина Тамне енергије изазвало би тако брзо ширење да би разблажило материју пре него што би се могле формирати звезде, планете или живот.
За прво истраживање Салцидо и тим су зато желели да утврде како присуство више Тамне енергије може утицати на брзину формирања звезда у нашем Универзуму. Да би то постигли, спровели су хидродинамичке симулације коришћењем пројекта ЕАГЛЕ (Еволуција и састављање ГаЛакиес-а и њиховог окружења) - једне од најреалнијих симулација посматраног Универзума.
Користећи ове симулације, тим је размотрио ефекте које би Тамна енергија (по њеној уоченој вредности) имала на стварање звезда у протеклих 13,8 милијарди година и додатних 13,8 милијарди година у будућности. Из овога је тим развио једноставан аналитички модел који је указивао да ће Тамна енергија - и поред разлике у брзини космичке експанзије - имати занемарив утицај на формирање звезда у Универзуму.
Даље су показали да утицај Ламбде постаје значајан тек када је Универзум већ створио већину своје звјездане масе и само узрокује смањење укупне густине формирања звезда за око 15%. Као што је Салцидо објаснио у саопштењу са Универзитета Дурхам:
„За многе физичаре, необјашњива, али наизглед посебна количина тамне енергије у нашем Универзуму је фрустрирајућа загонетка. Наше симулације показују да, чак и ако је било више мрачне енергије или чак врло мало у Универзуму, то би имало само минималан утицај на формирање звезда и планета, повећавајући изгледе да живот може постојати широм Универзума. "
За друго истраживање, тим је користио исту симулацију из ЕАГЛЕ сарадње како би истражио утицај различитих степена ЦЦ на формирање на галаксије и звезде. Ово се састојало од симулације Универзума који су имали Ламбда вредности у распону од 0 до 300 пута већу од тренутне вредности примећене у нашем Универзуму.
Међутим, пошто је стопа формирања звезда Свемира достигла око 3,5 милијарди година пре почетка убрзане експанзије (пре око 8,5 милијарди година и 5,3 милијарде година после Великог праска), пораст у КК имао је само мали ефекат на стопу формирања звезда.
Узето заједно, ове симулације показале су да у Мултиверзуму, где се закони физике могу веома разликовати, ефекти већег убрзаног ширења космичке енергије не би имали значајан утицај на стопе формирања звезда или галаксија. То, са своје стране, указује да би други Универзуми у Мултиверзуму били подједнако усељиви као и наши, барем у теорији. Као што је др Барнес објаснио:
„Претходно се мислило да је Мултиверсе објашњавао посматрану вредност тамне енергије као лутрије - имамо срећну карту и живимо у Универзуму који формира прелепе галаксије које омогућавају живот онаквим каквим га познајемо. Наш рад показује да наша карта, чини се, мало превише среће. Она је посебнија него што треба да буде за живот. Ово је проблем мултиверзума; остаје загонетка. "
Међутим, истраживања тима такође доводе у питање способност Мултиверсе Теорије да објасни уочену вредност Мрачне енергије у нашем Универзуму. Према њиховом истраживању, ако живимо у мултиверзуму, проматрали бисмо чак 50 пута више Тамне енергије него што јесмо. Иако њихови резултати не искључују могућност Мултиверсе, ону малу количину Тамне енергије коју смо приметили боље би било објаснити присуством још увек неоткривеног закона природе.
Као што је објаснио професор Рицхард Бовер, члан Института за рачунарску козмологију Универзитета Дурхам и коаутор овог рада,:
„Формирање звезда у универзуму је битка између привлачности гравитације и одбојности тамне енергије. У нашим симулацијама открили смо да Универзуми са много више тамне енергије од наше могу срећно формирати звезде. Па зашто тако мала количина тамне енергије у нашем Универзуму? Мислим да би требало да тражимо нови закон физике који ће објаснити ту необичну особину нашег Универзума, а теорија Мултиверсе мало помаже да се реши непријатности физичара. “
Ове студије су правовремене јер долазе у ред финалне теорије Степхена Хавкинга, која је довела у питање постојање Мултиверсе и уместо тога предложила коначан и релативно гладак Универзум. У основи, све три студије указују на то да расправа о томе да ли живимо у Мултиверзуму или о улози Тамне енергије у космичкој еволуцији је далеко од краја. Али можемо да се радујемо мисијама нове генерације које ће пружити неке корисне трагове у будућности.
Они укључују Свемирски телескоп Јамес Вебб (ЈВСТ), Телескоп са широким пољем инфрацрвеног прегледа (ВФИРСТ) и земаљске опсерваторије попут Квадратни низ километара (СКА). Поред проучавања егзопланета и објеката у нашем Сунчевом систему, ова мисија ће бити посвећена проучавању формирања првих звезда и галаксија и одређивању улоге коју игра Тамна енергија.
Штавише, очекује се да ће се све ове мисије покупити своје прве светлости негде 2020-их. Зато будите праћени, јер ће више информација - са космолошким импликацијама - стићи за само неколико година!
