På stora skalor är universum homogent och isotropiskt. Naturligtvis finns det en del "klumpighet" i fördelningen av stjärnorna och galaxerna, men i allmänhet kommer densiteten för en given plats att vara densamma som en plats hundratals ljusår bort. Detta antagande är känt som den kopernikanska principen. Genom att åberopa det kopernikanska principen har astronomer förutspått existensen av det svårfångade mörk energi, accelererar galaxerna bort från varandra och utvidgar således universum. Men säg om detta grundläggande antagande är felaktigt? Tänk om vår region i universum är unikt genom att vi sitter på en plats där den genomsnittliga tätheten är mycket lägre än andra områden i rymden? Plötsligt är våra observationer av ljus från supernovaer av typ 1a inte avvikande och kan förklaras av det lokala tomrummet. Om detta skulle vara fallet, behöver mörk energi (eller något annat exotiskt ämne för den delen) inte krävas för att förklara vårt universums natur trots allt ...
Mörk energi är en hypotetisk energi som förutsägs genomträngas genom kosmos, vilket orsakar den observerade expansionen av universum. Denna konstiga energi tros utgöra 73% av den totala massanergin (dvs. E = mc2) av universum. Men var är bevisen för mörk energi? Ett av huvudverktygen när man mäter den accelererade expansionen av universum är att analysera rödförskjutningen av ett avlägset objekt med en känd ljusstyrka. I ett universum fyllt med stjärnor, vilket objekt genererar en ”standard” ljusstyrka?
Supernovaer av typ 1a är kända som 'standardljus' just av denna anledning. Oavsett var de exploderar i det observerbara universum, kommer de alltid att blåsa med samma mängd energi. Så i mitten av 1990-talet observerade astronomer avlägsna typ 1a lite svagare än väntat. Med det grundläggande antagande (det kan vara en accepterad uppfattning, men det är ett antagande i alla fall) att universum följer det kopernikanska principen, denna dimning antydde att det fanns någon kraft i universum som orsakade inte bara en expansion, utan en accelererad expansion av universum. Denna mystiska kraft döptes mörk energi och det är nu en vanlig uppfattning att kosmos måste fyllas med det för att förklara dessa iakttagelser. (Det finns många andra faktorer som förklarar förekomsten av mörk energi, men detta är en kritisk faktor.)
Enligt en ny publikation ledd av Timothy Clifton, från University of Oxford, Storbritannien, undersöks det kontroversiella förslaget om att det allmänt accepterade kopernikanska principen är fel. Kanske vi do finns i ett unikt område i rymden där den genomsnittliga densiteten är mycket lägre än resten av universum. Observationerna om avlägsna supernovaer skulle plötsligt inte kräva mörk energi för att förklara det expanderande universums natur. Inga exotiska ämnen, inga modifieringar av tyngdkraften och inga extra dimensioner krävs.
Clifton förklarar förhållanden som kan förklara supernovaobservationer är att vi lever i en extremt sällsynt region, precis nära mitten, och detta tomrum kan vara i en skala av samma storleksordning som det observerbara universum. Om detta var fallet, skulle geometri i rymdtid vara annorlunda och påverka ljusets passage på ett annat sätt än vi förväntat oss. Dessutom går han till och med så långt som att säga att varje given observatör har en stor sannolikhet att befinna sig på en sådan plats. I ett inflationärt universum som vårt är dock sannolikheten för att ett sådant tomrum kommer att genereras, men bör ändå övervägas. Att hitta oss själva mitt i en unik rymdregion skulle med rätta bryta mot den kopernikanska principen och skulle ha enorma konsekvenser för alla aspekter av kosmologin. Bokstavligen skulle det vara en revolution.
Det kopernikanska principen är ett antagande som utgör berggrunden för kosmologin. Som påpekades av Amanda Gefter kl Ny forskare, detta antagande skall vara öppen för granskning. När allt kommer omkring bör god vetenskap inte besläktas med religion där ett antagande (eller tro) blir tveksamt. Även om Cliftons studie är spekulativ för tillfället, ställer den några intressanta frågor om vår förståelse av universum och om vi är villiga att testa våra grundläggande idéer.
Källor: arXiv: 0807.1443v1 [astro-ph], New Scientist Blog
