Nalazimo li se usred kozmičke praznine?

Gledajući na velikoj skali, svemir je homogen i izotropan. To znači da bez obzira gdje se nalazili u svemiru, noćno nebo će uvijek izgledati približno isto. Naravno, postoje tu i tamo pokoji sitni poremećaji u rasporedu zvijezda i galaksija, ali uglavnom će gustoća bilo koje lokacije biti jednaka lokaciji udaljenoj nekoliko stotina svjetlosnih godina. Ova pretpostavka je poznata kao “Kopernikov princip” pomoću kojeg su astronomi uspjeli predvidjeti postojanje “tamne energije” koja ubrzava galaksije jednu od druge i tako širi svemir. Ali što ako je takva pretpostavka netočna?

Što ako je naše područje svemira na neki način jedinstveno i to tako da smo smješteni na lokaciji čija je prosječna gustoća mnogo manja nego što je u ostalim dijelovima svemira? Odjednom se sva znanstvena promatranja svjetlosti s Tip 1A supernova ne čine tako anomalijskim i mogu biti objašnjena pomoću lokalne praznine. Ako je ovo slučaj, tada tamna energija (ili bilo koja druga egzotična materija) ne bi bila potrebna da bi objasnili prirodu našeg svemira uopće.

Tamna energija je hipotetska energija predviđena zbog opažanja širenja svemira. Vjeruje se kako ova čudna energija zauzima 73% u ukupnoj bilanci masa-energija (E=mcc) cijelog svemira. Ali gdje je dokaz o postojanju tamne energije? Jedna od glavnih metoda za mjerenje ubrzanog širećeg svemira je analiza pomaka objekata prema crvenom dijelu spektra vidljivog dijela svjetlosti njegova sjaja (Dopplerov učinak). U svemiru ispunjenom zvjezdama, koji objekat zapravo ima “standardni sjaj”?

Supernove tipa 1A su poznate kao “standardne svijeće” zbog ovog razloga. Bez obzira gdje u promatranom svemiru eksplodirale, uvijek će eksplodirati s istom količinom energije. I tako su astronomi sredinom 90-ih godina prošlog stoljeća, promatrali daleku 1A nešto drugačijeg sjaja van svih očekivanja. S osnovnom pretpostavkom (može biti i prihvaćeni pogled, ali je svejedno samo pretpostavka) da se svemir drži Kopernikovog principa, ovaj sjaj je sugerirao kako u svemiru postoji nekakva sila koja uzrokuje ne samo širenje, već i ubrzano širenje svemira. Ova misteriozna sila nazvana je tamnom energijom i sada je daje osnonu teoriju o tome kako je svemir njom ispunjen da bi se objasnila ovakva promatranja (postoje i mnogi drugi dokazi kako je svemir ispunjen tamnom energijom, ali ovo je onaj kritičan faktor).

Sudeći prema izjavama Timothy Cliftona s Oxfordskog sveučilišta, kontraverzna sugestija o sumnjivoj vjerodostojnosti Kopernikova principa je pod istraživanjem. Možda postojimo u jedinstvenom dijelu svemira gdje je prosječna gustoća mnogo manja od ostatka svemira. Promatranja dalekih supernova odjednom ne bi trebale tamnu energiju za objašnjenje postojane prirode širećeg svemira, kao ni egzotične tvari ili modifikacije gravitacije ili dodatne dimenzije.

Clifton objašnjava stanja koja bi mogla objasniti da promatranja supernova dokazuju da živimo u ekstremno rijetkom dijelu svemira, skoro blizu njegova centra i ova praznina bi mogla biti jednake udaljenosti kao i promatrani svemir. Ako je ovo istina, tada bi geometrija prostor-vremena bila potpuno drugačija, utjecala bi na put svjetlosti na jedan potpuno drugi način od onog kojeg bi očekivali. Clifton čak ide toliko daleko da tvrdi kako postoji velika vjerovatnost da se bilo koji promatrač nađe na takvoj lokaciji. Svejedno, u inflacijskom svemiru poput našega, vjerovatnost stvaranja takve praznine je mala, ali bi svejedno trebala biti uzeta u obzir. Otkrivanje kako smo u jedinstvenom dijelu svemira bi uistinu narušilo Kopernikov princip i zahtjevalo bi masovne implikacije na sva područja kozmologije. To bi doslovno bila revolucija.

Kopernikov princip je pretpostavka koja je postavila temelje moderne kozmologije i kako je ukzala Amanda Gefter u časopisu New Scientist, ova pretpostavka bi trebala biti otvorena za daljnja pročavanja. Nakon svega, prava znanost ne bi trebala biti slična religiji gdje jedna pretpostavka (ili vjerovanje) postaje dogma. Premda su cliftonova proučavanja za sada samo nagađanja, ona ipak postavljaju zanimljiva pitanja o razumjevanju svemira i o tome jesmo li i mi sami spremni testirati svoje vlastite fundamentalne ideje.