En ny studie ledd av fysikern Rajendra Gupta tyder på att mörk materia och mörk energi kanske inte existerar, och tillskriver deras effekter till försvagade fundamentala krafter när universum expanderar. Denna teori använder en enda ekvation för att förklara kosmiska fenomen från galaxrotationer till universums expansion. Publicerad i tidskriften Galaxies, kan den omforma förståelsen av kosmisk evolution.
I årtionden har mörk materia och mörk energi åberopats för att förklara mycket av universums beteende, och utgör det mesta av dess massa samt driver dess acceleration. Rajendra Gupta, adjungerad professor vid fysikavdelningen på University of Ottawa, utmanar dock detta i sin senaste forskning. Han föreslår att dessa mystiska komponenter är illusioner som uppstår från det gradvisa försvagandet av fundamentala krafter som gravitation över kosmisk tid och rum.
"Universums krafter blir faktiskt svagare i genomsnitt när det expanderar," förklarar Gupta. Detta försvagande efterliknar mörk energiets tryck på stora skalor, medan variationer i bundna regioner skapar extra gravitation som liknar mörk materia på galaktiska och kluster-nivåer. Modellen introducerar en parameter, α, härledd från evoluerande kopplingskonstanter som definierar kraftstyrkor. På kosmologiska skalor bortom 600 miljoner ljusår är α konstant; lokalt i galaxer varierar den med materielfördelning—starkare i glest områden, svagare i täta—och förklarar varför yttre stjärnor cirkulerar snabbare än förväntat utan osynliga halos.
Guptas tillvägagångssätt förenar förklaringar för mångsidiga observationer, inklusive galaxrotation, klustring och ljusets böjning runt massiva objekt. "Det finns två mycket olika fenomen som behöver förklaras av mörk materia och mörk energi... Vår är den enda som förklarar dem med samma ekvation, och utan att behöva mörk materia eller mörk energi," säger han. Den adresserar också tidiga universums pussel, som snabb galax- och svart hål-bildning efter Big Bang, genom att sträcka den kosmiska tidslinjen till nästan dubbla den standardåldern, vilket tillåter naturlig utveckling utan exotiska partiklar.
Studien, med titeln "Testing CCC+TL Cosmology with Galaxy Rotation Curves," publiceras i Galaxies (2025, 13(5):108). Gupta noterar att detta kan göra den kostsamma jakten på mörk materiapartiklar onödig, eftersom de även om de hittas bara skulle stå för cirka sex gånger vanlig materias massa. "Ibland är den enklaste förklaringen den bästa. Kanske universums största hemligheter bara är trick spelade av naturens evoluerande konstanter," avslutar han.