Bezkonkurenčná štúdia priniesla kľúčové poznatky o expanzii nášho vesmíru: Štandardný kozmologický model nemusí byť na zahodenie
Autori novej štúdie zistili, že temná energia, ktorá stojí za zrýchľujúcou sa expanziou vesmíru, sa správa podľa štandardného kozmologického modelu.
V roku 1998 astrofyzici prišli na to, že sa vesmír rozpína čoraz rýchlejšie. Tento fenomén podľa ich teórie spôsobovala tajomná energia, záhadná látka, ktorá tvorí približne 70% celého vesmíru.
Astronómovia istú dobu tak nejak tušili, že to tak bude, no aj napriek tomu bol ich objav prekvapením. Pred ním sa totiž všetci všeobecne zhodli na tom, že by expanzia vesmíru mala spomaľovať kvôli gravitácii, vysvetľuje Fermilab.
Dnes vieme, že sa vesmír rozpína rýchlejšie ako v minulosti, no ani po 25 rokoch nevieme prísť na to, prečo to tak je. Výskumníci projektu Dark Energy Survey ale nedávno vydali štúdiu, ktorá rozoberá výsledky bezkonkurenčnej analytickej práce. Ich štúdia sa hlbšie ponorila do záhady expanzie kozmu a výskumníkom sa podarilo najpresnejšie popísať expanziu nášho vesmíru. K výsledku sa dostali výskumom supernov.
Výsledky práce sedia so štandardným kozmologickým modelom predpovedajúcim rýchlejšiu expanziu vesmíru. Napriek tomu ale nie sú výsledky dosť presné na to, aby sme mohli vylúčiť možnú existenciu ešte komplexnejšieho modelu vesmíru.
Nový prieskum astrofyzici vykonali pomocou kamery Dark Energy Camera, ktorá má rozlíšenie 570-megapixelov. Túto kameru postavili vedci z Fermilab a v rámci novej štúdie s ňou autori zmapovali oblasť o veľkosti približne osminy celej nočnej oblohy. Na to, aby vedci dokázali pochopiť vzťah temnej energie a zrýchlenej expanzie vesmíru, použili štyri odlišné pozorovacie techniky vrátane supernov, ktoré vedci použili v roku 1998, keď prvýkrát prišli na to, že sa vesmír rozpína rýchlejšie.
Neprehliadnite
Ako sa správa temná energia v expandujúcom vesmíre?
Táto technika si vyžaduje analýzu supernov typu Ia, ktoré vznikajú, keď exploduje biely trpaslík, mŕtve jadro hviezdy. Biele trpaslíky explodujú vtedy, keď ich hmotnosť presiahne kritickú hranicu. Tá býva u všetkých bielych trpaslíkoch rovnaká a tým pádom sú aj supernovy typu Ia rovnako jasné. Malé variácie môžu astronómovia vyladiť kalibráciou. Keď vedci porovnajú jas dvoch supernov Ia tak, ako ich vidíme zo Zeme, môžu zistiť, ako ďaleko sa od nás nachádzajú.
Históriu kozmickej expanzie výskumníci určujú na veľkých vzorkách supernov, ktoré sa nachádzajú od nás v rôznej vzdialenosti. Pri každej supernove spoja jej vzdialenosť s mierou jej červeného posunu. Dopplerov efekt nám hovorí, že ak sa od nás supernova vplyvom kozmickej expanzie vzďaľuje, jej žiarenie sa posúva bližšie k červenému spektru elektromagnetického žiarenia. Čím vyšší červený posun, tým rýchlejšie od nás objekt uteká.
Na základe týchto dvoch meraní mohli zistiť, či sa hustota temnej energie vo vesmíre mení alebo ostáva konštantná.
“Keď sa vesmír rozpína, hustota hmoty klesá. Ak je temná energia konštantná, znamená to, že celková proporcia temnej energie sa musí meniť spolu so zväčšovaním sa objemu vesmíru,” tvrdí riaditeľ Dark Energy Survey, Rich Kron.
Nový prieskum potvrdil, že temná energia sa postupom času skutočne môže meniť tak, ako to predpovedá štandardný kozmologický model Lambda CDM. V rovniciach LCDM hodnota w opisuje, či je hustota temnej energie vo vesmíre konštantná a ak áno, potom by táto hodnota mala byť -1. Výsledky novej štúdie dosadili hodnotu veličiny w na –0.80 +/- 0.18. To síce nie je presne na -1, no je to ešte v tolerancii. Aj preto že nie je výsledok presný, vedci naznačujú, že možno potrebujeme nový presnejší model.
Z tejto prelomovej štúdie vyplýva, že sa temná energia neriedi expandujúcim vesmírom. To zas znamená, že sa postupom času mení. Hoci sa vedcom podarilo priniesť doteraz najpresnejšie výsledky správania temnej hmoty a expanzie vesmíru, stále nemáme najmenšiu predstavu o tom, čo temná energia skutočne je.
Komentáre