Vårt universum kan vara dubbelt så gammalt som de nuvarande uppskattningarna. Detta enligt en ny studie som utmanar den dominerande kosmologiska modellen och kastar nytt ljus över det så kallade “omöjliga tidiga galaxproblemet”.

Arbetet publiceras i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

– Vår nyutvecklade modell sträcker ut galaxbildningstiden med flera miljarder år, vilket gör universum 26,7 miljarder år gammalt, och inte 13,7 som tidigare uppskattats, säger författaren Rajendra Gupta, adjungerad professor i fysik vid den naturvetenskapliga fakulteten vid University of Ottawa.

I åratal har astronomer och fysiker beräknat universums ålder genom att mäta den tid som förflutit sedan Big Bang och genom att studera de äldsta stjärnorna baserat på rödförskjutningen av ljus från avlägsna galaxer. År 2021, tack vare nya tekniker och tekniska framsteg, uppskattades vårt universums ålder till 13,797 miljarder år med hjälp av Lambda-CDM-konkordansmodellen.

Diskrepanser förbryllar

Många forskare har dock förbryllats av förekomsten av stjärnor som Methuselah som verkar vara äldre än den uppskattade åldern på vårt universum och av upptäckten av tidiga galaxer i ett avancerat utvecklingsstadium som möjliggjorts av James Webb Space Telescope. Dessa galaxer, som existerade bara cirka 300 miljoner år efter Big Bang, verkar ha en mognad och massa som vanligtvis förknippas med miljarder år av kosmisk utveckling. Dessutom är de förvånansvärt små, vilket lägger ytterligare ett lager av mystik till ekvationen.

Enligt Zwickys teori om det “trötta ljuset” beror rödförskjutningen av ljus från avlägsna galaxer på att fotonerna gradvis förlorar energi över stora kosmiska avstånd. Den ansågs dock strida mot observationerna. Men Gupta fann att “genom att låta denna teori samexistera med det expanderande universum blir det möjligt att omtolka rödförskjutningen som ett hybridfenomen, snarare än enbart på grund av expansion.”

Förutom Zwickys teori om trött ljus introducerar Gupta idén om föränderliga “kopplingskonstanter”, som Paul Dirac föreslog. Kopplingskonstanter är grundläggande fysikaliska konstanter som styr växelverkan mellan partiklar. Enligt Dirac kan dessa konstanter ha varierat över tiden. Genom att låta dem utvecklas kan tidsramen för bildandet av de tidiga galaxer som observerats av Webb-teleskopet vid höga rödförskjutningar förlängas från några hundra miljoner år till flera miljarder år. Detta ger en mer rimlig förklaring till den avancerade utvecklingsnivå och massa som observerats i dessa gamla galaxer.

Dessutom föreslår Gupta att den traditionella tolkningen av den “kosmologiska konstanten”, som representerar mörk energi som är ansvarig för universums accelererande expansion, behöver revideras. Istället föreslår han en konstant som står för utvecklingen av kopplingskonstanterna. Denna ändring i den kosmologiska modellen hjälper till att lösa gåtan med små galaxstorlekar som observerats i det tidiga universum, vilket möjliggör mer exakta observationer.