Je temná energia slabšia? Nové údaje podporujú prekvapivý objav

Je temná energia slabšia? Nové údaje podporujú prekvapivý objav

Čerstvé údaje podporujú objav, že temná energia, záhadná sila, ktorá rozdeľuje galaxie, za posledných 4,5 miliardy rokov ubudla.

Prvýkrát sa účinok stal opatrným hlásené v apríli minulého roka, ale najnovšie výsledky prezentované 19. marca spoluprácou Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) na stretnutí Americkej fyzikálnej spoločnosti v Anaheime v Kalifornii sú založené na troch rokoch zberu údajov v porovnaní s jedným rokom pre výsledky oznámené v roku 2024.

„Teraz naozaj dávam pozor,“ hovorí Catherine Heymans, astronómka z University of Edinburgh vo Veľkej Británii a astronómka zo Škótskeho kráľovstva.

Ak sa výsledky potvrdia, mohlo by to prinútiť kozmológov zrevidovať svoj „štandardný model“ histórie vesmíru. Model vo všeobecnosti predpokladal, že tmavá energia je inherentnou vlastnosťou prázdneho priestoru, ktorý sa časom nemení – „kozmologická konštanta“.

"Fyzici dostali výzvu, aby to vysvetlili," hovorí Heymans.

Kozmické mapovanie

Ďalekohľad DESI sa nachádza na Národnom observatóriu Kitt Peak neďaleko Tucsonu v Arizone. Používa 5000 robotických ramien na nasmerovanie optických vlákien na vybrané body, kde sú v jeho zornom poli galaxie alebo kvazary. Vlákna potom dodávajú svetlo do citlivých spektrografov, ktoré merajú, ako majú jednotlivé objekty červený posun – teda do akej miery boli jeho svetelné vlny natiahnuté expanziou vesmíru na ceste k Zemi. Výskumníci môžu odhadnúť vzdialenosť objektu na základe jeho červeného posunu, aby vytvorili 3D mapu expanzie vesmíru.

Na tejto mape sa potom výskumníci pozerajú na hustotu galaxií, aby identifikovali variácie, ktoré pochádzajú zo zvukových vĺn nazývaných baryonické akustické oscilácie (BAO), ktoré existovali predtým, ako sa začali tvoriť hviezdy. Tieto variácie majú charakteristickú škálu, ktorá začala na 150 kiloparsekoch (450 000 svetelných rokov) v prvotnom vesmíre a zväčšuje sa s kozmickou expanziou; teraz narástli o faktor 1 000 až 150 megaparsekov, čo z nich robí najväčšie známe štruktúry v súčasnom vesmíre.

Sledovaním vyvíjajúcej sa veľkosti BAO môžu výskumníci rekonštruovať, ako sa rýchlosť rozpínania vesmíru zmenila v priebehu vekov. Asi pred 5 miliardami rokov sa expanzia zmenila zo spomalenia na zrýchlenie pod vplyvom temnej energie. Až do minulého roka boli kozmologické údaje v súlade s tým, že tmavá energia bola kozmologickou konštantou – čo znamená, že vesmír by sa mal naďalej rozpínať čoraz rýchlejšie.

Ale výsledky najnovšej analýzy DESI naznačujú, že kozmická expanzia sa v súčasnosti zrýchľuje menej ako v minulosti, čo je v rozpore s predpokladom, že temná energia je kozmologická konštanta. Namiesto toho údaje naznačujú, že hustota energie tmavej energie – množstvo tmavej energie na meter kubický priestoru – je teraz asi o 10 % nižšia ako pred 4,5 miliardami rokov.