Bámul a sötétségbe
Világegyetemünk bővülése felgyorsul. Ezt a furcsa jelenséget sötét energiának nevezik, és először észlelték a távoli szupernóva-robbanások felméréseiben húsz évvel ezelőtt. Azóta több független bizonyítéksor ugyanazon moróz következtetésre jutott: az univerzum egyre kövérebb és zsírosabbá válik.
Mégis mi a fene okozza? Mit jelentése sötét energia? Különböző ötletek rengeteg a lehetséges okok miatt. Talán ez illúzió, és a gravitáció megértése egyszerűen hibás ezen a hatalmas skálán. Talán egy kissé titokzatos mező áthat az egész téridőben, ami a galaxisok közötti távolságok erősítését eredményezi az egész világegyetemben.
Messze a legegyszerűbb magyarázat az, hogy a sötét energia egyszerűen ott. A természet egyszerű állandósága, amely megjelenik az általános relativitáselmélet egyenleteiben, amely alapvető keretet biztosít a kozmológiai kérdések megértéséhez. Ennek nincs magyarázata és nincs oka. Mint minden természet állandó, ez csak az alapvető valóság része.
Noha ez a magyarázat nem teljesen kielégítő, megmagyarázza az eddig elérhető összes adatot.
Megérinti a kvazár energiáját
És az adatok egyszerűen ezek: Úgy tűnik, hogy a sötét energia erőssége abszolút állandó maradt a kozmikus idő alatt. Itt van, jelen van, változatlan mind az időben, mind a térben.
Talán.
A sötét energia természetének tanulmányozása során az egyik legnagyobb kihívás az, hogy nincs teljes képünk az univerzum terjedési történetéről. Ehelyett megvan az, ami a kozmológiai „bookends” -nek felel meg - a kiterjedést viszonylag új időben tanulmányozhatjuk az 1a típusú szupernóva segítségével, és nagyon pontosan tudjuk az univerzum állapotát, amikor csak 380 000 éves volt a kozmikus mikrohullámú háttér segítségével.
Nincs nagyon világos képet arról, hogy mi volt az univerzum a kettő között, ám az utóbbi időben egy kutató megpróbálja ezt megváltoztatni a távoli kvazárok fényének vizsgálatával. Ezek a kvazárok szörnyen fényes tárgyak, amelyeket az anyag gravitációs összenyomása táplál, miközben az összenyomja magát, hogy beleférjen az óriás fekete lyukakba. A kvazárok messze a legerősebb motorok az univerzumban, és kiváló jelöltekké teszik őket a kozmikus történelembe való betekintéshez a könyvek között.
A központi kihívás azonban az, hogy soha nem vagy teljesen biztos abban, hogy egy adott kvazár messze van. Ha az egyik világosabb, mint a másik, az első közelebb van ... vagy csak világosabb? Anélkül, hogy ezeket szétszerelnénk, nem kaphatunk meg határozott távolságot, azaz nem mérhetjük meg az univerzum terjeszkedését azóta, hogy a kvazár kibocsátotta a fényét.
A kutatók azonban egy új trükköt alkalmaztak a kvazárok által kibocsátott kétféle fény összehasonlításával. Az első fajta maga a beeső anyag ultraibolya sugárzása. A második a ultraibolya sugárzásból származó nehezebb röntgen sugarak, amelyek még nagyobb környező gázok nagyobb energiáira fellendülnek. A két emissziós forrás összehasonlításával a kutatók felfedhetik az egyes kvazárok valódi fényerősségét, és így megismerhetik távolságukat.
Nagy szakadás, nagy üzlet
És a kutatók megállapították, hogy előzetes eredményeik szerint a sötét energia a múltban gyengébb volt. Ez azt jelenti, hogy nem állandó - fejlődik és változik, és az idővel egyre erősebbé válik. Ha ez az eredmény tart fenn (és ez nagy ha), akkor a sötét energia legegyszerűbb magyarázatát ki kell dobni az ablaktól valami bonyolultabb érdekében. Ami valójában jó dolog - a változó sötét energia megadhatja nekünk a nyomokat, amelyekre szükségünk van a fizika új területeinek felfedezéséhez.
De ez az eredmény még komolyabb képet is ad az univerzum jövőjéről. Ha a sötét energia állandó marad, akkor a csillagok több tízezer éven keresztül tovább ragyognak, miközben a galaxisok óvatosan elmozdulnak egymástól. De ha a sötét energia az idő múlásával egyre erősebbé válik, akkor visszataszító ereje elsöprővé válik, nem csak a galaxisok szétválasztásakor, hanem maguk a galaxisok széttörésekor is.
És napenergia rendszerek.
És a bolygók.
És a molekulák.
Meddig tart ez a „nagy rip” forgatókönyv lejátszása? Attól függ, hogy milyen gyorsan emelkedik fel a sötét energia, de akár néhány milliárd év alatt is eltarthat. Ami kozmológiai szempontból nem olyan hosszú.
Bővebben: „Kozmológiai korlátok a nagy vöröseltolódásban lévő kvazárok Hubble-diagramjából”
