"Eine neue theoretische Studie legt nahe, dass unser Universum mit „Babyuniversen“ verschmilzt und sich dadurch ausdehnt
Das Universum dehnt sich immer schneller aus, aber nicht alle Wissenschaftler sind sich einig, dass dunkle Energie die Ursache dafür ist. Vielleicht kollidiert unser Universum stattdessen immer wieder mit kleineren „Babyuniversen“ und absorbiert diese, so eine neue theoretische Studie.
Unser Universum dehnt sich immer schneller aus – ein Phänomen, über das sich alle Theorien der Kosmologie einig sind, das aber keine vollständig erklären kann. Jetzt bietet eine neue theoretische Studie eine faszinierende Lösung: Vielleicht dehnt sich unser Universum aus, weil es ständig mit „Baby“-Paralleluniversen kollidiert und diese absorbiert.
Untersuchungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds, des Nachglühens des Urknalls, haben ergeben, dass unser Universum eine beschleunigte Expansion erfährt. Damit diese Beobachtung mit der Haupttheorie der kosmischen Evolution – dem sogenannten kosmologischen Standardmodell – übereinstimmt, gehen Physiker davon aus, dass das Universum mit einer rätselhaften Substanz namens Dunkler Energie gefüllt ist, die die Expansion vorantreibt.
Aber diese schwer fassbare Energieform manifestiert sich nicht auf andere Weise, was viele Astrophysiker dazu veranlasst, ihre Existenz in Frage zu stellen und die Möglichkeit einer alternativen Ursache für die Expansion des Universums zu untersuchen.
In einer neuen Studie, die am 12. Dezember 2023 im Journal of Cosmology and Astroparticle Physics veröffentlicht wurde, schlugen Wissenschaftler die Idee vor, dass die Expansion des Universums stattdessen durch die ständige Verschmelzung mit anderen Universen vorangetrieben werden könnte.
„Das wichtigste Ergebnis unserer Arbeit ist, dass die beschleunigte Expansion unseres Universums, verursacht durch die mysteriöse dunkle Energie, eine einfache intuitive Erklärung haben könnte, nämlich die Verschmelzung mit sogenannten Babyuniversen, und dass ein Modell dafür möglicherweise besser zu den Daten passt.“ als das kosmologische Standardmodell“, sagte der leitende Studienautor Jan Ambjørn, ein Physiker an der Universität Kopenhagen, in einer E-Mail gegenüber WordsSideKick.com.
Kosmische „Babys“ verschlucken
Obwohl die Idee, dass mehrere Universen mit unserem interagieren, nicht neu ist, wird in dieser Studie ein mathematisches Modell entwickelt, um die hypothetischen Auswirkungen davon auf die Entwicklung unseres Universums zu untersuchen. Die Berechnungen der Forscher zeigten, dass die Verschmelzung mit anderen Universen das Volumen unseres Universums vergrößern sollte, was von unseren Instrumenten als Expansion des Universums wahrgenommen werden könnte.
Die Wissenschaftler berechneten mit ihrer Theorie auch die Expansionsrate des Universums, und ihre Berechnungen stimmten besser mit Beobachtungen des Universums überein als das traditionelle kosmologische Standardmodell, sagten die Forscher.
Die Theorie der Autoren befasst sich auch mit dem Problem der kosmologischen Inflation – der mysteriösen superschnellen Expansion, die in den frühen Augenblicken des Universums stattfand.
Physiker haben zuvor vorgeschlagen, dass diese Expansion durch „das Inflaton“ verursacht wurde – ein hypothetisches Feld, das in den ersten Millisekunden nach dem Urknall eine ultraschnelle Expansion bewirkte. Doch in der neuen Studie vermuten die Autoren, dass diese superschnelle frühe Expansion dadurch verursacht worden sein könnte, dass unser junges Universum von einem größeren Universum absorbiert wurde.
„Die Tatsache, dass sich das Universum … in sehr kurzer Zeit ausgedehnt hat, lässt vermuten, dass diese Ausdehnung durch eine Kollision mit einem größeren Universum verursacht wurde, [das heißt] es war tatsächlich unser Universum, das in einem anderen ‚Mutteruniversum‘ absorbiert wurde. " schrieben die Forscher in ihrer Arbeit. „Da wir derzeit keine detaillierte Beschreibung des Absorptionsprozesses haben, ist es schwierig zu beurteilen, ob ein solches Szenario tatsächlich so eintreten könnte, dass die Probleme, die die Inflation lösen soll, tatsächlich gelöst werden, aber ein interessanter Aspekt eines solchen Szenarios ist das.“ Es besteht keine Notwendigkeit für ein Inflatonfeld.
Die Wissenschaftler vermuteten, dass unser neu vergrößertes Universum nach der Absorption weiterhin mit anderen „Babyuniversen“ kollidierte und diese ebenfalls einbezog.
Obwohl die Theorie der Autoren es uns ermöglicht, einige wichtige Probleme der modernen Kosmologie zu lösen, können nur Beobachtungsdaten ihre Hypothese bestätigen. Derzeit werden viele Experimente durchgeführt, um die Eigenschaften des Mikrowellenhintergrunds zu untersuchen, sodass Wissenschaftler diese grundlegenden Fragen möglicherweise in naher Zukunft beantworten können.
„Unsere späte Expansion des Universums unterscheidet sich von den standardmäßigen kosmologischen Vorhersagen und wir glauben, dass Beobachtungen des Euklid-Teleskops und des James-Webb-Teleskops klären werden, welches Modell die gegenwärtige Expansion unseres Universums am besten beschreibt“, sagte Yoshiyuki Watabiki, ein Physiker am Tokyo Institute of Technology, sagte Live Science."
Is the present acceleration of the Universe caused by merging with other universes? - IOPscience
