Kreditna slika: ESA
Tek su prije nekoliko godina astronomi uzdrmali trenutne modele svemira teorijom tamne energije; što govori da se širenje Svemira zapravo ubrzava. Promatrajući udaljene klastere galaksije - udaljene do 10 milijardi svjetlosnih godina - astronomi ESA otkrili su da sadrže više koncentrirane materije nego što bi teorija tamne energije mogla predvidjeti. Ako je tvar bila tako koncentrirana, svemir ne može biti 70% tamne energije.
ESA-ova rentgenska opservatorija, XMM-Newton, vratila je iscrpljujuće nove podatke o prirodi Svemira. U istraživanju udaljenih nakupina galaksija, XMM-Newton utvrdio je zagonetne razlike između današnjih klastera galaksija i onih prisutnih u Svemiru prije oko sedam tisuća milijuna godina. Neki znanstvenici tvrde da se to može protumačiti tako da 'tamna energija' za koju danas većina astronoma vjeruje da dominira Univerzumom jednostavno ne postoji?
Promatranja osam udaljenih nakupina galaksija, od kojih je najudaljenije oko 10 tisuća milijuna svjetlosnih godina, proučavala je međunarodna skupina astronoma pod vodstvom Davida Lumba iz ESA-inog svemirskog istraživačkog i tehnološkog centra (ESTEC) u Nizozemskoj. Usporedili su ove grozdove s onima koji su pronađeni u obližnjem Svemiru. Ova studija provedena je kao dio većeg projekta Omega XMM-Newton, koji istražuje gustoću materije u svemiru pod vodstvom Jima Bartletta s College de France.
Klasteri galaksija su sjajni odašiljači X-zraka jer sadrže veliku količinu plina visoke temperature. Ovaj plin okružuje galaksije na isti način kao što para okružuje ljude u sauni. Mjereći količinu i energiju rendgenskih zraka iz klastera, astronomi mogu utvrditi i temperaturu plina klastera i masu klastera.
Teoretski, u svemiru gdje je gustoća materije velika, grozdovi galaksija bi s vremenom nastavili rasti i tako bi u prosjeku trebali sadržavati više mase nego ranije.
Većina astronoma vjeruje da živimo u Svemiru niske gustoće u kojem tajanstvena supstanca poznata kao 'tamna energija' čini 70% sadržaja kosmosa i, prema tome, prožima sve. U ovom bi scenariju klasteri galaksija trebali prestati rasti u povijesti Svemira i izgledati gotovo nerazdvojno od današnjih.
U radu koji će uskoro objaviti europski časopis Astronomy and Astrophysics, astronomi iz projekta XMM-Newton Omega predstavljaju rezultate koji pokazuju da grozdovi galaksija u dalekom svemiru nisu poput današnjih. Čini se da odaju više rendgenskih zraka nego danas. Tako je jasno da su nakupine galaksija s vremenom promijenile svoj izgled.
U popratnom članku, Alain Blanchard iz Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire Midi-Pyr? N? E i njegov tim koriste rezultate kako bi izračunali kako se obilje klastera galaksija mijenja s vremenom. Blanchard kaže, "U prošlosti je bilo manje galaksija."
Takav rezultat ukazuje da svemir mora biti okruženje visoke gustoće, u očitoj suprotnosti s 'modelom usklađenosti', koji postulira Univerzum s do 70% tamne energije i vrlo malom gustoćom materije. Blanchard zna da će ovaj zaključak biti vrlo kontroverzan, rekavši: "Da biste objasnili ove rezultate, morate imati puno materije u Svemiru i to ostavlja malo prostora za tamnu energiju."
Da bi uskladili nova XMM-Newtonova opažanja s modelima podudaranja, astronomi bi morali priznati temeljni jaz u znanju o ponašanju klastera i, možda, galaksija unutar njih. Na primjer, galaksije u dalekim klasterima mogle bi unositi više energije u svoj okolni plin nego što se trenutno razumije. Taj bi se postupak potom trebao postupno suziti kako stablo i galaksije unutar njega ostare.
Bez obzira na koji se način interpretiraju rezultati, XMM-Newton je astronomima dao novi uvid u Svemir i novu misteriju koja će zagonetiti. Što se tiče mogućnosti da su rezultati XMM-Newtona naprosto pogrešni, oni su u procesu potvrđivanja drugim rendgenskim opažanjima. Ako ovi uzvrate isti odgovor, možda bismo trebali preispitati svoje razumijevanje Univerzuma.
Sadržaj Svemira
Smatra se da se sadržaj Svemira sastoji od tri vrste tvari: normalne materije, tamne materije i tamne energije. Normalna materija sastoji se od atoma koji čine zvijezde, planete, ljudska bića i svaki drugi vidljivi objekt u Svemiru. Koliko god ponizno zvučalo, normalna materija gotovo sigurno čini mali udio Svemira, negdje između 1% i 10%.
Što su više astronomi promatrali Svemir, više je stvari trebalo da pronađu kako bi mu sve objasnili. Međutim, ta se stvar ne može sastojati od normalnih atoma, inače bi se moglo vidjeti više zvijezda i galaksija. Umjesto toga, skovali su izraz tamna tvar za ovu osebujnu supstancu upravo zato što bježi od naše detekcije. Istodobno, fizičari koji pokušavaju poboljšati razumijevanje snaga prirode počinju vjerovati da nove i egzotične čestice materije moraju biti u izobilju u Svemiru. Teško bi ikad komunicirale s normalnom materijom i mnogi sada vjeruju da su te čestice tamna materija. Trenutno, iako su u tijeku brojni eksperimenti na otkrivanju čestica tamne materije, nijedan nije bio uspješan. Ipak, astronomi i dalje vjeruju da se negdje između 30% i 99% svemira može sastojati od tamne materije.
Tamna energija najnoviji je dodatak sadržaju Svemira. Izvorno je Albert Einstein predstavio ideju sveprožimajuće „kozmičke energije“ prije nego što je znao da se Svemir širi. Svemir koji se širi nije trebao "kozmološku konstantu" kako je Einstein nazvao svojom energijom. Međutim, u devedesetima promatranje eksplodiranja zvijezda u dalekom Svemiru sugeriralo je da se svemir ne samo širi, već i ubrzava. Jedini način da se to objasni bilo je ponovno uvođenje Einsteinove kozmičke energije u pomalo izmijenjenom obliku, zvanom tamna energija. Nitko ne zna što bi mogla biti tamna energija.
U trenutno popularnom 'modelu podudaranja' svemira, 70% kosmosa smatra se tamnom energijom, 25% tamnom tvari i 5% normalnom materijom.
Izvorni izvor: ESA News Release
