Zagleda se u tamu
Širenje našeg svemira se ubrzava. Taj se čudni fenomen naziva tamna energija, a prvi put je primijećen u istraživanjima udaljenih eksplozija supernove prije dvadesetak godina. Otada su višestruki neovisni dokazi došli do istog zaključka: svemir se sve brže i brže masti.
Ipak, što dovraga uzrokuje? Što je tamna energija? Razne ideje obiluju potencijalnim uzrocima. Možda je to iluzija, a naše razumijevanje gravitacije jednostavno je pogrešno na ovim velikim ljestvicama. Možda pomalo tajanstveno polje prožima sve prostorno vrijeme, koje pokreće pojačavanje udaljenosti između galaksija u svemiru.
Daleko najjednostavnije objašnjenje je da je tamna energija jednostavno tamo, Jednostavna konstanta prirode koja se pojavljuje u jednadžbama Opće relativnosti, a to je temeljni okvir kako razumijemo stvari kozmološke. Nema objašnjenja i razloga. Kao i svaka druga konstanta prirode, to je samo dio temeljne stvarnosti.
Iako ovo objašnjenje nije u potpunosti zadovoljavajuće, ipak objašnjava sve dosad dostupne podatke.
Dodirnuvši kvazarsku energiju
A podaci su jednostavno takvi: čini se da je snaga tamne energije ostala apsolutno konstantna tijekom kozmičkog vremena. Tamo je prisutno, nepromjenjivo i u vremenu i u prostoru.
Može biti.
Jedan od najvećih izazova proučavanja prirode tamne energije je taj što nemamo cjelovitu sliku povijesti širenja svemira. Umjesto toga, imamo ono što predstavlja kozmološke "uzgone" - možemo proučavati širenje u relativno novije vrijeme upotrebom supernove tipa 1a, i vrlo točno znamo stanje svemira kada je imao samo 380 000 godina kroz kozmičku mikrovalnu pozadinu.
Nemamo vrlo jasnu sliku o tome što je svemir radio između toga, ali nedavno par istraživača pokušava to promijeniti istražujući svjetlost iz dalekih kvazara. Ovi kvazari su monstruozno svijetli objekti, pogonjeni gravitacijskim kompresijama materijala koji se stisnu u gigantske crne rupe. Quasari su najsnažniji motori u svemiru, što ih čini odličnim kandidatima za zavirivanje duboko u kozmičku povijest između bookenda.
Međutim, središnji je izazov da nikada niste sasvim sigurni koliko je udaljen neki kvazar. Ako je jedan svjetliji od drugog, je li prvi bliži ... ili je samo svjetliji? Bez načina da ih razdvojite, ne možete postići čvrstu distancu, što znači da ne možete mjeriti širenje svemira od vremena kada je kvazar izbacio svoju svjetlost.
Međutim, istraživači su primijenili novi trik uspoređujući dvije različite vrste svjetlosti koje emituju kvazari. Prva vrsta je ultraljubičasto emitiranje iz samog materijala koji pada. Drugi su tvrđi X-zraci stvoreni od ultraljubičastog zračenja povećavajući se višom energijom još više okolnih plinova. Usporedbom ova dva izvora emisije, istraživači mogu otkriti pravu svjetlinu svakog kvasara i tako znati njihove udaljenosti.
Big Rip, Big Deal
A istraživači su otkrili da je, prema njihovim preliminarnim rezultatima, tamna energija bila slabija u prošlosti. To znači da nije stalna - razvija se i mijenja se i s vremenom postaje sve jača. Ako se taj rezultat drži (i to je veliki ako) tada će naše najjednostavnije objašnjenje tamne energije morati biti bačeno kroz prozor u korist nečeg složenijeg. Što je zapravo dobra stvar - promjena tamne energije mogla bi nam dati tragove da trebamo istraživati nova područja fizike.
Ali ovaj rezultat također slika mršaviju sliku budućnosti svemira. Ako tamna energija ostane konstantna, zvijezde će i dalje blistati desetinama biliona godina dok se galaksije lagano odmiču jedna od druge. Ali ako tamna energija s vremenom postaje sve jača, tada njezina odbojna sila postaje neodoljiva, ne samo da razdvaja galaksije, već i razdvaja same galaksije.
I solarni sustavi.
I planete.
I molekule.
Koliko će vremena trebati da se odigra ovaj scenarij "velikog obrušavanja"? Ovisi o tome koliko brzo se podiže tamna energija, ali to bi moglo biti za samo nekoliko milijardi godina. Što, kozmološki gledano, nije toliko dugo.
Pročitajte još: "Kozmološka ograničenja iz Hubbleovog dijagrama kvazara pri visokim crvenim pomacima"
