Kép jóváírása: ESA
Csak néhány évvel ezelőtt a csillagászok megrázta a világegyetem jelenlegi modelljeit a sötét energia elméletével; amely azt mondja, hogy az Univerzum terjeszkedése valójában felgyorsul. A távoli galaxis-klaszterekkel - akár 10 milliárd fényév távolságra - az ESA csillagászai azt találták, hogy koncentráltabb anyagokat tartalmaznak, mint a sötét energia elmélete megjósolja. Ha az anyag oly koncentrált lenne, akkor az Univerzum nem lehet 70% -ban sötét energia.
Az ESA röntgen-megfigyelőközpontja, az XMM-Newton új, csodálatos információkat hozott vissza az univerzum természetéről. A távoli galaxiscsoportok felmérése során az XMM-Newton rejtélyes különbségeket talált a mai galaxiscsoportok és az Univerzumban körülbelül hét ezer millió évvel ezelõtt jelen lévõ galaxiscsoportok között. Egyes tudósok azt állítják, hogy ezt úgy lehet értelmezni, hogy az a „sötét energia”, amely a legtöbb csillagász szerint most az univerzumban uralkodik, egyszerűen nem létezik?
A galaktikusok nyolc távoli klaszterének megfigyeléseit, amelyek közül a legtávolabbi 10 000 millió fényév távol van, David Lumb vezetésével, az ESA hollandiai Űrkutatási és Technológiai Központjának (ESTEC) vezető csillagászok egy nemzetközi csoportja tanulmányozta. Összehasonlították ezeket a klasztereket a közeli univerzumban található klaszterekkel. Ezt a tanulmányt egy nagyobb XMM-Newton Omega Projekt részeként végezték el, amely Jim Bartlett vezetésével, a College de France-tól vizsgálja az anyag sűrűségét az univerzumban.
A galaxiscsoportok nagyszerű röntgenkibocsátók, mivel nagy mennyiségű magas hőmérsékletű gázt tartalmaznak. Ez a gáz ugyanúgy veszi körül a galaxisokat, mint a gőz körülveszi az embereket a szaunában. A klaszter röntgensugarainak mennyiségének és energiájának mérésével a csillagászok kiszámíthatják a klaszter gázának hőmérsékletét és a klaszter tömegét is.
Elméletileg egy olyan univerzumban, ahol az anyag sűrűsége a galaxisok halmaza tovább növekszik az idővel, így átlagosan nagyobb tömegűnek kell lenniük, mint a múltban.
A legtöbb csillagász úgy gondolja, hogy egy alacsony sűrűségű univerzumban élünk, amelyben egy „sötét energia” néven ismert titokzatos anyag adja a kozmosz tartalmának 70% -át, és ezért mindent áthat. Ebben a forgatókönyvben a galaxiscsoportoknak abba kell hagyniuk a növekedést a világegyetem történetének korai szakaszában, és gyakorlatilag megkülönböztethetetleneknek kell lenniük ma.
Az Astronomy and Astrophysics európai folyóiratban, amelyet hamarosan közzétesznek, az XMM-Newton Omega Projekt csillagászai olyan eredményeket mutatnak be, amelyek azt mutatják, hogy a távoli univerzum galaxiscsoportjai nem olyanok, mint a mai. Úgy tűnik, hogy több röntgenfelvételt bocsátanak ki, mint ma. Így nyilvánvaló, hogy a galaxiscsoportok idővel megváltoztak megjelenésükkel.
A kísérő dokumentumban Alain Blanchard, a Midi-Pyrénus laboratóriumi laboratóriumi laboratórium és csapata az eredmények alapján kiszámítja, hogy a galaxisfürtök bősége idővel változjon. Blanchard szerint: "A múltban kevesebb galaxiscsoport volt."
Ez az eredmény azt jelzi, hogy az Univerzumnak nagy sűrűségű környezetnek kell lennie, egyértelműen ellentmondva a „konkordanciamodellnek”, amely posztulálja az Univerzumot, amelyben 70% -ig sötét energia és nagyon alacsony anyag sűrűség áll rendelkezésre. Blanchard tudja, hogy ez a következtetés rendkívül ellentmondásos lesz, mondván: „Ahhoz, hogy ezeket az eredményeket figyelembe lehessen venni, sok anyagnak kell lennie az Univerzumban, és ez kevés helyet hagy a sötét energiának”.
Az új XMM-Newton megfigyelések és a konkordanciamodellek összeegyeztetése érdekében a csillagászoknak alapvető hiányosságot kell beismerniük a klaszterek és esetleg a bennük lévő galaxisok viselkedésével kapcsolatos ismereteikben. Például a távoli klaszterek galaxisaiba több energiát kell befecskendezni a környező gázba, mint ahogyan azt jelenleg értik. Ennek a folyamatnak fokozatosan csökkennie kell, amikor a klaszter és a benne lévő galaxisok öregszik.
Függetlenül attól, hogy az eredményeket hogyan értelmezik, az XMM-Newton új betekintést adott a csillagászokra az univerzumban és új rejtélyt rejtvényezni. Ami az esélyét illeti, hogy az XMM-Newton eredmények egyszerűen tévesek, folyamatban vannak más röntgen megfigyelések megerősítésével. Ha ezek ugyanazt a választ adják, akkor valószínűleg át kell gondolnunk az univerzum megértését.
Az univerzum tartalma
Az univerzum tartalmát széles körben úgy gondolják, hogy háromféle anyagból áll: normál anyag, sötét anyag és sötét energia. A normál anyag az atomokból áll, amelyek csillagokat, bolygókat, embereket és minden más látható tárgyat alkotnak az univerzumban. Bármennyire megalázónak is hangzik, a normál anyag szinte biztosan az Univerzum kis részét teszi ki, valahol 1% és 10% között.
Minél több csillagász megfigyelte az Univerzumot, annál több anyagot kellett megtalálniuk, hogy mindent megmagyarázhassanak. Ezt az ügyet nem lehetett normál atomokból készíteni, különben több csillagot és galaxist látnánk. Ehelyett pontosan azért hozták létre a sötét anyag kifejezést erre a sajátos anyagra, mert ez elkerüli a felfedezésünket. Ugyanakkor a természet erõinek megértését megkísérlõ fizikusok egyre inkább azt hitték, hogy az anyag új és egzotikus részecskéinek gazdagnak kell lenniük az Univerzumban. Ezek aligha lépnének kölcsönhatásba a normál anyaggal, és sokan úgy gondolják, hogy ezek a részecskék a sötét anyag. Jelenleg, bár sok kísérlet zajlik a sötét anyag részecskék kimutatására, egyik sem volt sikeres. Ennek ellenére a csillagászok továbbra is úgy gondolják, hogy az univerzum 30–99% -a sötét anyagból állhat.
A sötét energia a legújabb kiegészítés az univerzum tartalmához. Eredetileg Albert Einstein bevezette az átható „kozmikus energia” gondolatát, még mielőtt tudta volna, hogy az univerzum bővül. A bővülő Univerzumnak nem volt szüksége „kozmológiai állandóra”, ahogy Einstein energiájának hívta. Az 1990-es években azonban a távoli univerzumban felrobbanó csillagok megfigyelései arra utaltak, hogy a világegyetem nemcsak bővül, hanem felgyorsul. Ennek egyetlen magyarázata az volt, hogy Einstein kozmikus energiáját enyhén megváltoztatott formában, sötét energiának nevezzük. Senki sem tudja, mi lehet a sötét energia.
Az univerzum jelenleg népszerű „konkordancia-modelljében” a kozmosz 70% -át sötét energiának, 25% -át sötét anyagnak és 5% -ának a normál anyagnak tartják.
Eredeti forrás: ESA sajtóközlemény
