Nach dem Urknall sammelt sich dunkle Materie und bildet die Keime für sichtbare Materie, die dann Sterne, Planeten, dich, mich, alle bildet...
Aber brauchen wir wirklich dunkle Materie, um zuerst Cluster zu bilden? Was wäre, wenn die Raumzeit auf kosmlogischer Ebene nicht per se flach, sondern eher zerbröselt oder heterogen wäre, wie eine 4-dimensionale Version von gefaltetem Stoff. Wir brauchen keine dunkle Materie, wenn wir akzeptieren, dass die Raumzeit beim Urknall nicht auf saubere Weise mitgekommen ist, wie mathematische Lehrbücher über allgemeine Relevanz nahelegen.
Ist es möglich, diese Idee mit astronomischen Daten von Galaxienverschmelzungen zu untermauern?
Ich denke, es gibt ein paar Probleme mit dieser Idee.
Zunächst einmal, wie Stan Liou andeutet, expandierte das frühe Universum extrem schnell, möglicherweise durch Hyperinflation während der Inflationsepoche. Während wir immer noch nach beobachtbaren Beweisen dafür suchen, dass diese Periode stattgefunden hat (z. B. die fehlgeschlagenen BICEP2-Ergebnisse vor ein paar Jahren), erklärt die Existenz einer solchen Epoche früh im Universum einige Probleme mit der Standard-Urknalltheorie (siehe die Horizontproblem, Monopolproblem und das Flachheitsproblem). Unter der Annahme, dass es eine solche Periode gegeben hat, wäre jede Region der Raumzeit, die „zerknittert“ war, während der Hyperinflation schnell und sauber geglättet worden. Eine solche Zerknitterung wäre nicht lange genug vorhanden gewesen, um Clusterwachstum und -struktur zu beeinträchtigen. Darüber hinaus messen wir sehr deutlich, dass das Universum über große, kosmische Skalen hinweg flach ist, so dass es unwahrscheinlich erscheint, dass es konstante und allgegenwärtige Falten gibt, wie Sie vermuten.
Ein zweites Problem, das ich möglicherweise bei Ihrem Vorschlag sehe, ist, dass er einen Top-Down-Ansatz für die Galaxienbildung implizieren würde. Das heißt, zuerst bekommen Sie riesige Massenhaufen (zusammengeballt durch Ihre "zerknitterte" Raumzeit), dann kommt es zur Fragmentierung und einzelne Galaxien können sich bilden, dann zersplittern Galaxien in einzelne Sterne usw. Mit anderen Worten, zuerst bilden sich große Strukturen, dann leiten sich kleinere Strukturen von den größeren Strukturen ab. Das entgegengesetzte Formationsmodell wäre die "Bottom-up"-Formation, bei der zuerst kleine Dinge zusammenklumpen, dann diese zu größeren Körpern zusammenklumpen und bald haben Sie Galaxien, die sich zu Haufen zusammenballen. Ich glaube nicht, dass es definitive Beweise dafür gibt, dass die Galaxienbildung entweder von oben nach unten oder von unten nach oben erfolgt, aber Simulationen scheinen mir darauf hinzudeuten, dass eine von unten nach oben wahrscheinlicher ist (natürlich verwenden diese Simulationen dunkle Materie). ICH'
Der letzte Streitpunkt, den ich habe, ist, dass Dunkle Materie eine größere Rolle spielt, als nur für zusätzliche Gravitation zu sorgen. Es trägt zur gesamten Masse-Energie des Universums bei. Aktuelle theoretische Modelle funktionieren sehr gut, wenn wir Dunkle Materie einbeziehen. Ich glaube, ein starker Beweis für diese Tatsache ist unsere Fähigkeit, das CMB-Leistungsspektrum theoretisch mit einem Lambda-CDM-Modell abzugleichen. Ich sehe nicht, dass zerknitterte Raumzeit dieses Ergebnis annähernd so gut reproduzieren könnte.
Ich denke, es würde Ihnen auch sehr schwer fallen, einen Mechanismus zu beschreiben, der ein "Zerknittern" in der Raumzeit unseres Universums ermöglichen könnte, das genau den beobachteten Gravitationseffekten in Galaxien entspricht. Wir können leicht erkennen, dass sie einen Halo aus Materie zu haben scheinen, der so etwas wie ein NFW-Halo oder ein Einasto-Profil folgt . Wenn Sie herausfinden können, dass sich eine zerknüllte Raumzeit natürlicherweise so formieren würde, dass sie zu diesen Profilen passt und irgendwie nicht durch Hyperinflation geglättet wird, bin ich ganz Ohr.
Stan Liou
Wandernder Fremder
Walter