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Une transition de phase jusque-là inconnue dans l'univers primitif

Pensez à porter une casserole d’eau à ébullition : Lorsque la température atteint le stage d’ébullition, des bulles se forment dans l’eau.

C’est à peu près l’idée de ce qui s’est passé dans le tout leading univers. il y a 13,7 milliards d’années.

L’idée vient des physiciens des particules Martin S. Sloth du Centre de cosmologie et de phénoménologie de la physique des particules de l’Université du Danemark du Sud et Florian Niedermann de l’Institut nordique de physique théorique (NORDITA) à Stockholm. Niedermann est un ancien postdoctorant dans le groupe de recherche de Sloth. Dans ce nouvel report scientifique, ils présentent une base encore additionally solide pour leur idée.

De nombreuses bulles s’écrasent les unes dans les autres

Elles ont grossi et ont commencé à s’écraser les unes sur les autres. À la fin, il y a eu un état compliqué de bulles en collision. a déclaré Martin S.. La paresse.

Le contexte de leur théorie des changements de stage dans un univers bouillonnant est un problème très intéressant avec le calcul de la soi-disant constante de Hubble une valeur pour la vitesse à laquelle l’univers est en expansion. Sloth et Niedermann pensent que l’univers bouillonnant joue ici un rôle.

La constante de Hubble peut être calculée de manière très fiable, par exemple en analysant le rayonnement de fond cosmique ou en mesurant la vitesse à laquelle une galaxie ou une étoile qui explose s’éloigne de nous. Selon Sloth et Niedermann, les deux méthodes sont non seulement fiables, mais aussi scientifiquement reconnues. Le problème est que les deux méthodes ne conduisent pas à la même constante de Hubble.

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“En science, il faut être able d’atteindre le même résultat en utilisant des méthodes différentes, donc là on a un problème. Pourquoi n’obtenons-nous pas le même résultat alors que nous sommes si sûrs des deux méthodes ?” dit Florian Niedermann.

Sloth et Niedermann pensent avoir trouvé un moyen d’obtenir la même constante de Hubble, quelle que soit la méthode utilisée. Le chemin start par une transition de phase et un univers bouillonnant – et donc un univers bouillonnant précoce est connecté à “la pressure de Hubble”.

“Si nous supposons que ces méthodes sont fiables – et nous pensons qu’elles le sont – alors peut-être que les méthodes ne sont pas le problème. Peut-être devons-nous examiner le level de départ, la foundation. Peut-être que cette base est fake.”

Une énergie noire inconnue

La foundation des méthodes est le soi-disant modèle common, qui suppose qu’il y avait beaucoup de rayonnement et de matière, à la fois normale et sombre, dans l’univers primitif, et que c’étaient les formes d’énergie dominantes. Le rayonnement et la matière normale étaient comprimés dans un plasma sombre.

Lorsque vous basez vos calculs sur le modèle common, vous obtenez des résultats différents pour la vitesse d’expansion de l’univers – et donc différentes constantes de Hubble.

Mais peut-être qu’une nouvelle forme d’énergie noire était en jeu dans l’univers primitif ? Sloth et Niedermann le pensent.

Si vous introduisez l’idée qu’une nouvelle forme d’énergie noire dans l’univers primitif a soudainement commencé à bouillonner et à subir une changeover de phase, les calculs concordent. Dans leur modèle, Sloth et Niedermann arrivent à la même constante de Hubble en utilisant les deux méthodes de mesure.

Sloth et Niedermann pensent que cette nouvelle énergie noire a subi une transition de period lorsque l’univers s’est développé, peu de temps avant qu’il ne passe de l’état de plasma dense et chaud à l’univers que nous connaissons aujourd’hui.

  • Cela signifie que l’énergie noire dans l’univers primitif a subi une changeover de stage, tout comme l’eau peut changer de stage entre gelée. Au cours du processus, les bulles d’énergie sont finalement entrées en collision avec d’autres bulles et ont libéré de l’énergie en cours de route, a déclaré Niedermann
  • “Cela aurait pu durer n’importe quoi, d’un temps incroyablement court docket – peut-être juste le temps qu’il faut à deux particules pour entrer en collision – jusqu’à 300 000 ans. Nous ne savons pas, mais c’est quelque chose que nous travaillons à découvrir”, a ajouté Sloth.

    Avons-nous besoin d’une nouvelle physique ?

    Ainsi, le modèle de changeover de stage est basé sur le fait que l’univers ne se comporte pas comme le modèle regular nous l’indique. Cela peut sembler un peu scientifiquement fou de suggérer que quelque chose ne va pas avec notre compréhension fondamentale de l’univers que vous pouvez simplement proposer l’existence de forces ou de particules jusqu’alors inconnues pour résoudre la tension de Hubble.

    “Mais si nous faisons confiance aux observations et aux calculs, nous devons accepter que notre modèle actuel de l’univers ne peut pas expliquer les données, et nous devons alors améliorer le modèle. Non pas en le rejetant et son succès jusqu’à présent, mais en l’élaborant et en faisant in addition détaillé afin qu’il puisse expliquer les nouvelles et meilleures données », a déclaré Martin S. Sloth, ajoutant :

    “Il semble qu’une changeover de period dans l’énergie noire soit l’élément manquant dans le modèle typical actuel pour expliquer les différentes mesures du taux d’expansion de l’univers.

    À quelle vitesse l’univers s’étend-il ?

    La constante de Hubble est une valeur de la vitesse d’expansion de l’univers.

    Dans le modèle de Martin S. Sloth et Florian Niedermann, la constante de Hubble est de 72. de grandes distances sont calculées, nous devons donc prévoir une incertitude de quelques décimales.

    Que signifie 72., par exemple, deux galaxies., par exemple, une galaxie, la galaxie s’éloigne de nous à 72 km par seconde.

    Lorsque vous mesurez la distance aux galaxies par les supernovas, vous obtenez une constante de Hubble d’env. 73 (km/s)/. Mais lors de la mesure sur les premières particules lumineuses (le rayonnement de fond cosmique), la constante de Hubble est de 67,4 (km/s)/.

    Lorsque Sloth et Niedermann ont changé la foundation de ces calculs en introduisant l’existence d’une nouvelle énergie noire précoce qui subit une changeover de section – comme décrit dans l’article – les deux sorts de calculs aboutissent à une constante de Hubble d’environ 72.