Fysiker har funnit bevis som utmanar den hundraåriga antagandet att universum är enhetligt i stor skala. Tre nya förpublicerade studier föreslår tester och analyserar data som visar att den standardiserade FLRW-modellen kan vara bristfällig. Resultaten kan bidra till att lösa stora kosmologiska gåtor.
Fysiker har länge modellerat universum utifrån antagandet att det är homogent och isotropt i de största skalorna, en princip som är inbäddad i FLRW-modellen som utvecklades på 1920-talet av Alexander Friedmann, Georges Lemaître, Howard Robertson och Arthur Geoffrey Walker. Denna förenkling gör det möjligt för kosmologer att tolka observationer utan att behöva redogöra för varje enskild galax. Tre förpublicerade studier som publicerats denna månad ifrågasätter dock dessa antaganden och antyder att universum är mer "klumpigt" än man tidigare trott. Timothy Clifton vid Queen Mary University of London och Asta Heinesen vid Köpenhamns universitet föreslog ett test som använder kombinationer av kosmiska avståndsformler härledda från observationer av supernovor och fluktuationer i materietäthet. Dessa kombinationer bör ge resultatet noll enligt FLRW-modellen; varje resultat som inte är noll indikerar ett problem. Heinesen och Sofie Marie Koksbang vid Syddansk Universitet tillämpade testet på befintliga data. De härledde avstånd utan att förlita sig på FLRW-antaganden och använde AI-baserad symbolisk regression för att anpassa formler, vilket gav ett tydligt resultat skilt från noll. "Jag blev förvånad över vårt resultat eftersom det bryter med mycket av det som tidigare gjorts", säger Heinesen. Clifton tillade: "Det tyder på att universum kanske inte är så enkelt som det verkar", vilket öppnar upp för nya möjligheter. Fynden har ännu inte uppnått den statistiska tröskel som kosmologer kräver för ett formellt genombrott och kräver mer data. Ändå skulle ett klumpigare universum kunna förklara avvikelser som den varierande expansionshastigheten, diskrepanser mellan tidig och nuvarande kosmisk historia, samt antydningar om mörk energi som förändras, eftersom dessa skulle vara genomsnitt som inte är universellt giltiga, noterade Clifton. Subodh Patil vid Universitetet i Leiden berömde angreppssättet: "Mitt första intryck är, fantastiskt, de ställer de rätta frågorna", även om han uppmanade till försiktighet mot att övertolka resultaten.