Šio tyrimo rezultatus publikavo recenzuojamas žurnalas „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“
Mūsų Visata susiformavo prieš 13,8 mlrd. metų įvykus Didžiajam sprogimui ir nuo to laiko nepaliaujamai plečiasi. Pagrindinis iki šiol vykstančio plėtimosi įrodymas – tai Hubble'o dėsnis, pagrįstas galaktikų stebėjimu: jis aiškina, kad vidutiniškai greitis, kuriuo kitos galaktikos tolsta nuo mūsų yra proporcingas atstumui iki tos galaktikos.
Astronomai nuotolio didėjimo greitį nustato vertindami galaktikų spektrines linijas – kuo greičiau nuo mūsų tolsta galaktika, tuo labiau jos spektro linija bus pasislinkusi link raudonos spalvos pusės. Nuo pat 1920 metų galaktikų judėjimo greičius vertinantys mokslininkai padarė išvadą, kad visa Visata plečiasi ir kad savo egzistavimą Visata pradėjo nuo nykstamai mažo taško.
Antroje XX a. pusėje astronomai aptiko nematytos-neregėtos „tamsiosios materijos“ egzistavimo požymių: ji fizikams tapo reikalinga norint paaiškinti, kaip žvaigždės juda galaktikų viduje. Manoma, kad tamsioji materija, suteikianti galaktikoms gerokai stipresnį gravitacinį poveikį, sudaro iki 27 proc. visos Visatos masės. Palyginimui, regimoji, „įprastinė“ materija pagal teorijas, numatančias ir tamsiosios energijos, ir tamsiosios materijos egzistavimą, tesudaro apie 5 proc. Visatos masės.
Stebint baltosioms nykštukėms priskiriamų žvaigždžių sprogimus dvinarėse sistemose – vadinamąsias Ia tipo supernovas – mokslininkai praėjusio amžiaus pabaigoje priėjo išvados, kad 68 proc. Visatos sudaro kitas nematytas-neregėtas kosmoso elementas – tamsioji energija, lemianti Visatos plėtimosi greitėjimą.
Tačiau naujame moksliniame darbe, kuriam vadovavo doktorantas Gáboras Ráczas iš Eötvös Loránd universiteto Vengrijoje, keliamos abejonės dėl tamsiosios materijos egzistavimo ir siūlomas alternatyvus paaiškinimas: mokslininkai tvirtina, kad įprastiniai kosmologiniai modeliai grindžiami aproksimacijomis, ignoruojančiomis Visatos struktūrą ir vertinančiomis visą materiją kaip vienodo tankio.
„Einsteno bendrojo reliatyvumo lygtys, aprašančios Visatos plėtimąsi, matematiškai yra tokios sudėtingos, kad praėjus šimtui metu nerasta sprendimo, įvertinančio kosminių struktūrų poveikį. Iš labai tikslių supernovų stebėjimų žinome, kad Visatos plėtimasis greitėja, tačiau tuo pačiu remiamės labai grubių aproksimacijų taikymu Einsteino lygtyse, dėl ko, atliekant teorinių skaičiavimų ir stebėjimo duomenų palyginimą, gali atsirasti rimtų pašalinių efektų – tokių, kaip tamsiosios energijos – poreikis“, – aiškina tyrimo bendraautoris dr. László Dobosas iš to paties Vengrijos universiteto.
Praktikoje susidaro įspūdis, tarsi normali ir tamsioji materija Visatą užpildo tarsi putos, kuriose galaktikos sudaro plonas sieneles tarp burbulų ir yra susigrupavusios į superspiečius. O burbulų viduje praktiškai nėra nei regimos, nei tamsiosios materijos.
Atlikus gravitacijos poveikio milijonų tamsiosios materijos dalelių pasiskirstymui kompiuterinius modeliavimus mokslininkai rekonstravo Visatos evoliuciją – įskaitant ankstyvąjį tankų materijos gumulą ir didelio masto struktūrų susiformavimą.
Skirtingai nei įprastiniuose modeliavimuose, kuriuose vaizduojama sklandžiai ir vienodai besiplečianti Visata, įvertinus struktūrinius Visatos elementus gautas modelis, kuriame skirtinguose kosmoso regionuose plėtimasis vyko skirtingais greičiais. Bet vidutinis plėtimosi greitis atitiko mūsų dabartinius stebėjimus, kas rodo bendrą plėtimąsi.
Dr. L.Dobosas sakė: „bendroji reliatyvumo teorija yra fundamentali mūsų suvokimui, kaip vyksta Visatos evoliucija. Mes jos teisingumu neabejojame. Abejojame apytikslių sprendimo variantų teisingumu. Mūsų rezultatai grindžiami matematine konjektūra, kuri leidžia vertinti diferencijuotą Visatos plėtimąsi, kas yra suderinama su bendrąja reliatyvumo teorija, jie parodo, kaip sudėtingų materijos struktūrų formavimasis paveikia patį plėtimąsi. Iki šiol šis aspektas būdavo pašluojamas po kilimu, tačiau pradėjus į vertinti galima paaiškinti Visatos plėtimąsi be jokio tamsiosios energijos poreikio“.
Jeigu ir kiti mokslininkai patvirtins šio atradimo teisingumą, gali labai reikšmingai pasikeisti mūsų naudojami Visatos modeliai bei apskritai fizikinių tyrimų kryptis. Pastaruosius 20 metų astronomai ir fizikai-teoretikai daug pastangų skyrė svarstymams apie tamsiąją energiją, tačiau iki šiol ji ir liko mįslinga, tik teorijose egzistuojančia sąvoka. O mažų mažiausia, ko iš savo tyrimo tikisi G.Ráczas – tai audringa diskusija.
