27 december 2018

Bilden visar vårt universum som randen på en expanderande bubbla. Strålarna som spretar ut från den representerar strängarna vars ändpunkter utgör materien i vårt universum.

Forskare vid Uppsala universitet har formulerat en ny modell för vårt universum som kan lösa gåtan med den mörka energin. Den nya artikeln, publicerad i Physical Review Letters, föreslår ett nytt sätt att konstruera ett universum med mörk energi där vårt universum rider på en expanderande bubbla i en extra dimension.

Sedan 20 år tillbaka vet vi att universum utvidgar sig allt snabbare med tiden. Förklaringen är en mörk energi som finns överallt i universum och skjuter på expansionen. Att förstå vad denna mörka energi är för någonting är en av den fundamentala fysikens allra största gåtor.

Hoppet har länge stått till att strängteorin skall ge svaret. Enligt strängteorin består all materia av små svängande strängar. Teorin kräver också att det finns fler rumsdimensioner än de tre vi känner till vardags. Sedan femton år tillbaka finns det modeller inom strängteorin som man menat kan ge upphov till mörk energi. De har dock utsatts för allt hårdare kritik och flera forskare hävdar nu att ingen av de hittills föreslagna modellerna fungerar.

I sin nya artikel föreslår forskarna ett nytt sätt att konstruera ett universum med mörk energi, där vårt universum rider på en expanderande bubbla i en extra dimension. Hela vårt universum ryms på randen av den expanderande bubblan. All materia som finns i vårt universum svarar mot ändpunkterna på strängar som sträcker sig ut i den extra dimensionen. Forskarna visar också att expanderande bubblor av detta slag kan skapas inom ramen för strängteorin. Man kan tänka sig att det finns fler bubblor än vår som svarar mot andra universa.

Uppsalaforskarnas modell ger en ny och annorlunda bild av universums skapelse och framtida öde, samtidigt som den kan bana väg för metoder att testa strängteorin.

Souvik Banerjee, Ulf Danielsson, Giuseppe Dibitetto, Suvendu Giri, and Marjorie Schillo (2018) Emergent de Sitter cosmology from decaying anti–de Sitter space, Phys. Rev. Lett. DOI: 10.1103/PhysRevLett.121.261301