W dużych skalach Wszechświat jest jednorodny i izotropowy. Oczywiście występuje pewien „zlepek” w rozkładzie gwiazd i galaktyk, ale ogólnie gęstość dowolnej lokalizacji będzie taka sama jak lokalizacja setki lat świetlnych stąd. To założenie znane jest jako Zasada Kopernika. Przywołując zasadę kopernikańską, astronomowie przewidzieli istnienie nieuchwytnego ciemna energia, przyspieszając galaktyki od siebie, rozszerzając w ten sposób Wszechświat. Ale powiedz, czy to podstawowe założenie jest nieprawidłowe? Co jeśli nasz region Wszechświata jest wyjątkowy w tym, że siedzimy w miejscu, w którym średnia gęstość jest znacznie niższa niż w innych regionach kosmosu? Nagle nasze obserwacje światła z supernowych typu 1a nie są anomalne i można je wyjaśnić miejscową pustką. Gdyby tak było, ciemna energia (lub jakakolwiek inna egzotyczna substancja w tym przypadku) nie byłaby wymagana do wyjaśnienia natury naszego Wszechświata…
Ciemna energia to hipotetyczna energia, która, jak się przewiduje, przeniknie przez Kosmos, powodując obserwowaną ekspansję Wszechświata. Uważa się, że ta dziwna energia stanowi 73% całkowitej energii masowej (tj. E = mc2) Wszechświata. Ale gdzie są dowody na ciemną energię? Jednym z głównych narzędzi do pomiaru przyspieszonego rozszerzania się Wszechświata jest analiza przesunięcia ku czerwieni odległego obiektu o znanej jasności. Który obiekt we Wszechświecie pełnym gwiazd generuje „standardową” jasność?
Z tego właśnie powodu supernowe typu 1a są znane jako „standardowe świece”. Bez względu na to, gdzie eksplodują we obserwowalnym wszechświecie, zawsze będą wybuchać z tą samą ilością energii. W połowie lat 90. astronomowie zaobserwowali, że odległy typ 1a jest nieco słabszy niż się spodziewano. Z podstawowym założenie (może to być pogląd zaakceptowany, ale takie samo założenie), że Wszechświat jest posłuszny Zasadzie Kopernika, to przyciemnienie sugeruje, że we Wszechświecie była jakaś siła powodująca nie tylko ekspansję, ale i przyspieszona ekspansja Wszechświata. Ta tajemnicza siła została nazwana ciemna energia i obecnie powszechnie uważa się, że kosmos musi być nim wypełniony, aby wyjaśnić te obserwacje. (Istnieje wiele innych czynników wyjaśniających istnienie ciemnej energii, ale jest to czynnik krytyczny.)
Według nowej publikacji kierowanej przez Timothy'ego Cliftona z University of Oxford w Wielkiej Brytanii badana jest kontrowersyjna sugestia, że powszechnie akceptowana zasada kopernikowska jest błędna. Być może my zrobić istnieją w unikalnym regionie przestrzeni, w którym średnia gęstość jest znacznie niższa niż w pozostałej części Wszechświata. Obserwacje odległych supernowych nagle nie wymagałyby ciemnej energii, aby wyjaśnić naturę rozszerzającego się Wszechświata. Bez egzotycznych substancji, bez modyfikacji grawitacji i bez dodatkowych wymiarów.
Clifton wyjaśnia warunki, które mogłyby wyjaśnić obserwacje supernowych, to fakt, że żyjemy w niezwykle rzadkim regionie, w pobliżu centrum, a ta pustka może mieć skalę tego samego rzędu wielkości co obserwowany Wszechświat. Gdyby tak było, geometria czasoprzestrzeni byłaby inna, wpływając na przepływ światła w inny sposób, niż się spodziewaliśmy. Co więcej, posunął się nawet do stwierdzenia, że każdy obserwator ma wysokie prawdopodobieństwo znalezienia się w takiej lokalizacji. Jednak w inflacyjnym Wszechświecie, takim jak nasz, prawdopodobieństwo powstania takiej pustki jest niskie, ale mimo to należy to wziąć pod uwagę. Znalezienie się w środku wyjątkowego regionu kosmicznego słusznie naruszyłoby zasadę Kopernika i miałoby ogromne konsekwencje dla wszystkich aspektów kosmologii. Dosłownie, byłaby to rewolucja.
Zasada Kopernika jest założeniem, które stanowi podstawę kosmologii. Jak zauważyła Amanda Gefter w Nowy naukowiec, to założenie powinien być otwartym na kontrolę. W końcu dobra nauka nie powinna być podobna do religii, w której założenie (lub przekonanie) staje się niekwestionowane. Chociaż badanie Cliftona jest na razie spekulacyjne, stawia kilka interesujących pytań na temat naszego zrozumienia Wszechświata i tego, czy jesteśmy gotowi przetestować nasze podstawowe idee.
Źródła: arXiv: 0807.1443v1 [astro-ph], blog New Scientist
