Nie mamy pojęcia, czym jest ciemna energia, więc skąd mamy pewność, że ona istnieje?
Mówiłem o tym, w jaki sposób astronomowie wiedzą, że istnieje ciemna materia. Ciemna materia stanowi 27% Wszechświata, ciemna energia stanowi 68% Wszechświata. I znowu, astronomowie naprawdę nie mają pojęcia, co to jest, tylko że są prawie pewni, że on istnieje. 95% natury Wszechświata jest kompletną i całkowitą tajemnicą. Po prostu nie mamy pojęcia, co to za rzeczy.
Tym razem skupmy się na ciemnej energii. Pod koniec lat 90. astronomowie chcieli raz na zawsze obliczyć, czy Wszechświat był otwarty, czy zamknięty. Innymi słowy, chcieli teraz obliczyć tempo ekspansji Wszechświata, a następnie porównać go z ekspansją w przeszłości. Aby odpowiedzieć na to pytanie, przeszukali niebo w poszukiwaniu specjalnego rodzaju supernowej znanej jako Typ 1a.
Podczas gdy większość supernowych to tylko masywne gwiazdy, typ 1a to białe karły, które istnieją w układzie podwójnym. Biały karzeł wysysa materiał ze swojego binarnego partnera, a gdy osiągnie 1,6-krotność masy Słońca, eksploduje. Sztuczka polega na tym, że zawsze wybuchają z mniej więcej taką samą ilością energii. Jeśli więc zmierzysz jasność supernowej typu 1a, z grubsza wiesz, jak daleko jest.
Astronomowie założyli, że ekspansja zwalnia. Ale pytanie brzmiało: jak szybko zwalniało? Czy zwolniłby do zatrzymania, a może nawet odwrócić kierunek? Co odkryli?
W nieśmiertelnych słowach Izaaka Asimova „najbardziej ekscytującym zwrotem w nauce, zwiastującym nowe odkrycia, nie jest„ Eureka ”, ale„ To zabawne ”” Zamiast stwierdzenia, że ekspansja Wszechświata zwalnia, odkryli, że przyspiesza. To jak próba obliczenia, jak szybko jabłka spadają z drzew i stwierdzenia, że faktycznie odlatują w niebo, coraz szybciej.
Od czasu tego niesamowitego, zdobywającego nagrody Nobla odkrycia astronomowie zastosowali kilka innych metod, aby zweryfikować tę zadziwiającą rzeczywistość wszechświata. Sonda anizotropii mikrofalowej Wilkinson NASA badała kosmiczne promieniowanie mikrofalowe tła wszechświata przez 7 lat i określiła ilość ciemnej energii na 72,8% wszechświata. Sonda Planck ESA przeprowadziła jeszcze dokładniejszą analizę i ustaliła tę liczbę na 68,3% Wszechświata.
Astronomowie wiedzą, że istnieje ciemna energia. Istnieje wiele linii dowodów. Ale tak jak w przypadku ciemnej materii, nie mają absolutnie pojęcia, co to jest. Einstein opisał ideę, którą nazwał stałą kosmologiczną. Był to sposób na wyjaśnienie statycznego Wszechświata, który naprawdę powinien się rozszerzać lub kurczyć. Kiedy astronomowie zorientowali się, że Wszechświat się rozszerza, rzucił ten pomysł.
Hej, nie tak szybko „Einstein”. Być może jedną z cech samej przestrzeni jest to, że odpycha. Im więcej miejsca, tym większy nacisk zewnętrzny. Być może z wirtualnych cząstek pojawiających się i znikających w próżni kosmicznej.
Inną możliwością jest zjawisko zwane Kwintesencją, ujemnym polem energii, które przenika cały Wszechświat. Tak, to brzmi totalnie woo-woo, dzięki Wszechświatowi, szalona mowa Deepaka Chopry, ale może to tłumaczyć odpychającą siłę, która stanowi większość Wszechświata. Są też inne teorie, które są jeszcze bardziej egzotyczne. Ale najprawdopodobniej jest to coś, o czym fizycy nawet nie pomyśleli.
Skąd więc wiemy, że istnieje ciemna energia? Odległe supernowe są znacznie dalej od siebie, niż powinny, gdyby ekspansja Wszechświata zwalniała. Nikt nie ma pojęcia, co to jest, jest to tajemnica i nie ma nic złego w tajemnicy. Dla mnie to jeden z najbardziej ekscytujących pomysłów w kosmosie i astronomii.
Jak myślisz, czym jest ciemna energia?
Podcast (audio): Pobierz (Czas trwania: 4:42 - 4,3 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
Podcast (wideo): Pobierz (Czas trwania: 5:06 - 60,7 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
