Nemáme ponětí, co je to temná energie, tak jak jsme si docela jisti, že existuje?
Mluvil jsem o tom, jak astronomové vědí, že temná hmota existuje. I když to nevidí, detekují to prostřednictvím účinku, který má jeho gravitace na světlo. Temná hmota tvoří 27 % vesmíru, temná energie tvoří 68 % vesmíru. A opět, astronomové opravdu nemají ponětí, co to je, pouze si jsou jisti, že to existuje. 95 % podstaty vesmíru je úplná a úplná záhada. Jen nemáme tušení, co to je.
Tentokrát se tedy zaměřme na temnou energii. Koncem 90. let chtěli astronomové jednou provždy vypočítat, zda je vesmír otevřený nebo uzavřený. Jinými slovy, chtěli nyní vypočítat rychlost rozpínání vesmíru a poté tuto rychlost porovnat s jeho rozpínáním v minulosti. Aby na tuto otázku odpověděli, hledali na obloze speciální typ supernovy známý jako typ 1a.
Zatímco většina supernov jsou pouze hmotné hvězdy, typ 1a jsou bílí trpaslíci, kteří existují v binárním systému. Bílý trpaslík odsává materiál ze svého binárního partnera, a když dosáhne 1,6násobku hmotnosti Slunce, exploduje. Trik je v tom, že vždy explodují se zhruba stejným množstvím energie. Pokud tedy změříte jas supernovy typu 1a, zhruba víte, jak daleko je.
Astronomové předpokládali, že expanze se zpomaluje. Otázkou ale bylo, jak rychle se zpomalovalo? Zpomalilo by se to a zastavilo a možná by to i obrátilo? Co tedy objevili?
Podle nesmrtelných slov Isaaca Asimova, „nejvíc vzrušující fráze, kterou lze ve vědě slyšet, ta, která ohlašuje nové objevy, není ‚Eureka‘, ale ‚To je legrační‘“ Místo toho, abychom zjistili, že expanze vesmíru se zpomaluje, zjistili, že se to zrychluje. Je to jako snažit se spočítat, jak rychle jablka padají ze stromů, a zjistit, že skutečně odlétají do nebe, rychleji a rychleji.
Od tohoto úžasného objevu oceněného Nobelovou cenou astronomové použili několik dalších metod k ověření této ohromující reality vesmíru. Sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe od NASA studovala kosmické mikrovlnné záření na pozadí vesmíru po dobu 7 let a stanovila množství temné energie na 72,8 % vesmíru. Kosmická loď ESA Planck provedla ještě pečlivější analýzu a stanovila toto číslo na 68,3 % vesmíru.
Přednášel Einstein. (Ferdinand Schmutzer, Public Domain)
Astronomové vědí, že temná energie existuje. Existuje několik linií důkazů. Ale stejně jako u temné hmoty nemají absolutně ponětí, co to je. Einstein popsal myšlenku, kterou nazval kosmologická konstanta. Byl to způsob, jak vysvětlit statický vesmír, který by se měl skutečně rozpínat nebo smršťovat. Jakmile astronomové zjistili, že se vesmír skutečně rozpíná, zavrhl tuto myšlenku.
Hej, ne tak rychle tam 'Einstein'. Možná jen jednou z vlastností samotného prostoru je to, že odsouvá věci pryč. A čím více prostoru je, tím větší vnější tlak na vás působí. Možná z virtuálních částic vyskakujících a zanikajících ve vesmírném vakuu.
Další možností je fenomén zvaný Quintessence, negativní energetické pole, které prostupuje celý vesmír. Ano, to zní úplně woo-woo, díky Vesmíru, bláznivé řeči Deepak Chopra, ale mohlo by to vysvětlit odpudivou sílu, která tvoří většinu vesmíru. A existují další teorie, které jsou ještě exotičtější. Ale s největší pravděpodobností je to něco, co fyziky ještě ani nenapadlo.
Jak tedy víme, že existuje temná energie? Vzdálené supernovy jsou od sebe mnohem dále, než by měly být, kdyby se expanze vesmíru zpomalovala. Nikdo nemá ponětí, co to je, je to záhada a na záhadě není nic špatného. Ve skutečnosti je to pro mě jeden z nejvíce vzrušujících nápadů ve vesmíru a astronomii.
Co je podle vás temná energie?
Podcast (audio): Stažení (Trvání: 4:42 – 4,3 MB)
Předplatit: Apple podcasty | RSS
Podcast (video): Stažení (Trvání: 5:06 – 60,7 MB)
Předplatit: Apple podcasty | RSS