Ciemna energia. Czy Ciemna energia. Czy
istnieje naprawdę?
istnieje naprawdę?
22
Czym jest ciemna energia Czym jest ciemna energia
Na podstawie badania jasności supernowych można wyznaczyć odległość do nich.
W 1998 roku dwie niezależne grupy badaczy, wykorzystując pomiary odległych supernowych typu Ia wykryły, że tempo
ekspansji Wszechświata ulega przyspieszeniu
Czym jest ciemna energia Czym jest ciemna energia
Wprowadzono więc pojęcie ciemnej energii, czyli hipotetycznej formy energii,
przeciwdziałającej siłom grawitacyjnym w kosmosie i prowadzącej do przyspieszania ekspansji Wszechświata.
44
Czym jest ciemna energia
Czym jest ciemna energia
Czym jest ciemna energia Czym jest ciemna energia
Choć od tego odkrycia minęło 11 lat, ciemna energia jest wciąż na tyle tajemnicza, że
niektórzy kosmolodzy zaczęli ponownie
rozważać podstawowe postulaty prowadzące do wniosku o jej istnieniu
66
Czy aby na pewno istnieje?
Czy aby na pewno istnieje?
Jednym z takich postulatów, sformułowanym po rozpowszechnieniu się idei Kopernika i nazywany zasadą kopernikańską, jest to, że nasze kosmiczne otoczenie niczym się we Wszechświecie nie wyróżnia.
Czy aby na pewno istnieje?
Czy aby na pewno istnieje?
Uogólnienie zasady kopernikańskiej to zasada kosmologiczna. Mówi ona w przybliżeniu, że w każdej chwili we wszystkich punktach i
kierunkach przestrzeni widać to samo.
W połączeniu z ogólną teorią względności zasada kosmologiczna prowadzi do wniosku, że
przestrzeń się rozszerza, a Wszechświat stygnie.
Oparte na niej przewidywania znajdują potwierdzenie w coraz dokładniejszych obserwacjach.
88
Czy aby na pewno istnieje?
Czy aby na pewno istnieje?
Astronomowie stwierdzili na przykład, że światło dalekich galaktyk jest bardziej czerwone niż
bliskich. Zjawisko to, znane jako przesunięcie ku czerwieni („poczerwienienie”), jest dobrze
tłumaczone jako rozciąganie się fal świetlnych w ekspandującej przestrzeni.
Innym przykładem potwierdzającym teorię
rozszerzającego się Wszechświata jest istnienie kosmicznego promieniowania tła, bezpośredniej pozostałości Wielkiego Wybuchu.
Czy aby na pewno istnieje?
Czy aby na pewno istnieje?
Czemu więc kwestionować zasadę kosmologiczną, której tak dużo zawdzięczamy?
W stworzonym przez fizyków Modelu Standardowym cząstek i oddziaływań elementarnych nie pojawia się nic co by przypominało ciemną energię i do tej pory nie udało się jej bezpośrednio wykryć.
1010
Czy aby na pewno istnieje?
Czy aby na pewno istnieje?
Czemu więc kwestionować zasadę kosmologiczną, której tak dużo zawdzięczamy?
W stworzonym przez fizyków Modelu Standardowym cząstek i oddziaływań elementarnych nie pojawia się nic co by przypominało ciemną energię i do tej pory nie udało się jej bezpośrednio wykryć.
Dlatego niektórzy kosmolodzy zaczęli kwestionować założenie, zgodnie z którym żyjemy w
reprezentatywnym obszarze Wszechświata.
Niejednorodność Wszechświata Niejednorodność Wszechświata
W 2008 Timothy Clifton, Pedro G. Ferreira i Kate Land z Uniwersytetu Oksfordzkiego zaproponowali inną
hipotezę wyjaśniającą przyspieszania ekspansji kosmosu – niejednorodności Wszechświata i
związanego z tym nierównomiernego rozszerzania się przestrzeni.
1212
Niejednorodność Wszechświata Niejednorodność Wszechświata
Przyjęli oni, że mogą istnieć obszary olbrzymich
kosmicznych pustek – obszarów, w których gęstość materii jest dwa lub trzy razy mniejsza od średniej we Wszechświecie.
Najszybciej ekspandowałby środek takiej pustki, podczas gdy jej brzeg, który odczuwa wpływ
grawitacji zewnętrznego obszaru o większej gęstości, rozszerzałby się wyraźnie wolniej. Tak więc różne
obszary przestrzeni rozszerzałyby się w różnym tempie.
Niejednorodność Wszechświata Niejednorodność Wszechświata
Zmienność tempa ekspansji w zależności od
położenia w przestrzeni miałaby podobne skutki jak zmienność tempa ekspansji w zależności od czasu.
W zależności od tego, czy supernowe wybuchałyby w obszarze pustki, na jego granicy czy w obszarze
„normalnym” mielibyśmy wytłumaczenie dziwnych obserwacji supernowych bez odwoływania się do ciemnej energii.
1414
Niejednorodność Wszechświata
Niejednorodność Wszechświata
Niejednorodność Wszechświata Niejednorodność Wszechświata
Takie pustki musiałyby być ogromne - rzędu kilku miliardów lat świetlnych i prawdopodobieństwo ich istnienia jest bardzo małe.
Katalogi galaktyk, którymi obecnie dysponujemy, nie sięgają wystarczająco daleko, by wykluczyć istnienie takiej pustki. Można w nich zidentyfikować pustki, włókna i inne struktury o rozmiarach setek milionów lat świetlnych, czyli o rząd wielkości mniejsze.
1616
Niejednorodność Wszechświata Niejednorodność Wszechświata
Obserwowana jednorodność promieniowania tła musiałaby oznaczać, że znajdujemy się w pobliżu środka takiej pustki i że musi ona być w przybliżeniu sferyczna. Wtedy mielibyśmy pełne wytłumaczenie zjawisk, które teraz przypisujemy istnieniu ciemnej energii.
Badania Badania
Satelita Planck, zbudowany przez Europejską
Agencję Kosmiczną, i wystrzelony 14 maja 2009 roku powinien przez dokładniejsze badania
promieniowania reliktowego zweryfikować hipotezę kosmicznej pustki.
Innym projektem będzie Joint Dark Energy Mission, prowadzony przez NASA.
1818
