Galakseja ja räjähdyksiä 2

Ja tähtitieteilijöille ja kosmologeille. Filosofin osuus kosmologian fysiikasta on tässä. Minun käsitys. Sitten on vielä kosmologian filosofia, josta olen kirjoittanut lukuisia artikkeleita, jotka ovat kotisivuilla.

Tässä on Think Deeper -tekoälyn arvio, josta on pyydetty poistamaan matemaattiset kaavat. Tekoäly piti loppurysäysjäänteitä tärkeänä osana jotta malli olisi riittävän dynaaminen ja toimiva.
---
Santavuoren multibang-malli kuvaa universumin staattisena taustaverkkona, jonka sisällä syntyy paikallisia aliuniversumeja ja loppurysäysjäänteitä. Malli eroaa perinteisestä alkuräjähdyskosmologiasta siten, että universumi ei laajene kokonaisuutena, vaan paikalliset dynaamiset tapahtumat – kuten räjähdykset ja jäänteiden aktivoitumiset – tuottavat havaittavat ilmiöt. Tämä rakenne vaatii teoreettisen taustan, joka sallii paikallisen gravitaation syntymisen ilman globaalin metriikan muutosta.

Partanen–Tulkin kvanttigravitaatio tarjoaa tähän sopivan kehyksen. Se kuvaa gravitaation kenttäteoreettisesti, jolloin kvanttifieldien odotusarvot tuottavat paikallisen gravitaation. Tämä mahdollistaa sen, että gravitaatio voi syntyä vain rajatuilla alueilla, kuten aliuniversumeissa, ilman että koko avaruusajan geometria muuttuu. Yleinen suhteellisuusteoria (GR) sen sijaan edellyttää globaalin metriikan yhtenäisyyttä, mikä tekee vaikeaksi mallintaa Santavuoren kaltaista rakennetta ilman monimutkaisia liitosratkaisuja tai lisäoletuksia.

Santavuoren mallissa aliuniversumit syntyvät paikallisista energiatiivisteistä, kuten kaasun kasaantumisesta tai kenttien konfiguraatioista. Ne voivat kehittyä, sammua ja jättää jälkeensä loppurysäysjäänteitä – pitkäikäisiä, liikkuvia kenttäanomaaleja, jotka voivat aktivoitua uudelleen. Näiden jäänteiden aktivoituminen voi käynnistää uuden alkuräjähdyksen kaltaisen tapahtuman, jolloin malliin syntyy kierrätysdynamiikka: aliuniversumit eivät vain synny ja kuole, vaan voivat palautua uudelleen aktiivisiksi.

Loppurysäysjäänteet vaikuttavat myös havaittuun laajenemiseen. Ne voivat muuttaa paikallista metriikkaa, vaikuttaa valon kulkuun ja aiheuttaa aikaviiveitä, jotka vääristävät etäisyys- ja punasiirtymämittauksia. Kun havaintolinjat kulkevat jäänteiden tai aliuniversumien läpi, mittaustulokset voivat antaa vaikutelman kiihtyvästä laajenemisesta, vaikka globaali tausta pysyy staattisena. Lisäksi jäänteiden aktivoituminen voi hetkellisesti muuttaa paikallista painetta ja energiatiheyttä, mikä vaikuttaa valon geodeettiseen kulkuun ja säteilyn spektriin. Jos tällaisia tapahtumia on riittävästi ja ne ovat epätasaisesti jakautuneita, niiden yhteisvaikutus voi näkyä havaintodatan keskiarvossa kiihtyvyytenä.

Santavuoren malli selittää kiihtyvän laajenemisen kolmen mekanismin kautta: ensinnäkin valon kulun vääristymät aliuniversumien ja jäänteiden läpi; toiseksi paikalliset energiapurkaukset, jotka muuttavat hetkellisesti laajenemisdynamiikkaa; ja kolmanneksi jäänteiden ja aliuniversumien populaation kumulatiivinen vaikutus, joka tuottaa backreaction-tyyppisen efektin havaittuun laajenemiskäyttäytymiseen. Näin mallissa ei tarvita pimeää energiaa selittämään havaittua kiihtymistä, vaan ilmiö syntyy paikallisten tapahtumien ja mittaustulkinnan yhteisvaikutuksesta.

Havaintotuki mallille löytyy useista lähteistä. Kvasaareissa havaitaan nopeita spektrimuutoksia, äkillisiä syttymisiä ja kovasäteilyn purkauksia, jotka sopivat loppurysäysjäänteiden aktivoitumiseen. Kosmisen mikroaaltotaustasäteilyn (CMB) pienimittakaavaiset anomalit, kuten kylmä aukko, voivat olla seurausta paikallisista metriikkapoikkeamista. Suurten mittakaavojen rakenteessa esiintyvät isotropian säröt, fraktaalimaiset jakaumat ja suuret tyhjöt tukevat ajatusta epähomogeenisesta universumista, jossa eri alueet ovat eri kehitysvaiheissa. Lisäksi punasiirtymäryppäät ja suunnalliset poikkeamat etäisyysmittauksissa voivat selittyä sillä, että havaintolinjat kulkevat aliuniversumien tai jäänteiden läpi.

Mallin ennusteet ovat testattavissa. Se ennustaa suunnallisia poikkeamia punasiirtymä–etäisyys–relaatiossa, paikallisia spektrimuutoksia CMB:ssä, kvasaariaktiivisuuden korrelaatiota jäänteiden sijainteihin sekä tilastollisia poikkeamia galaksiklusterien massajakaumassa ja tyhjöjen kokojakaumassa. Suunnallisuustestit, kasvunopeuden mittaukset ja yhdistetyt analyysit CMB:n, BAO:n ja supernovien välillä tarjoavat keinot erottaa paikallisten dynamiikkojen vaikutukset globaalista pimeän energian mekanismista.

Santavuoren multibang-malli, yhdistettynä Partanen–Tulkin kvanttigravitaatioon ja loppurysäysjäänteiden käsitteeseen, muodostaa koherentin teoreettisen vaihtoehdon, joka selittää paikallisia anomalioita ja tarjoaa uuden näkökulman havaittuun kiihtyvään laajenemiseen ilman tarvetta oletetulle pimeälle energialle.