Nowe badanie sugeruje, iż ekspansja wszechświata mogła w rzeczywistości zacząć zwalniać, a nie przyspieszać.
Niezwykłe odkrycie opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society podważają długoletnią teorię mówiącą o tym, iż tajemnicza siła zwana „ciemną energią” powoduje coraz szybsze oddalanie się odległych galaktyk.
Jeśli wyniki się potwierdzą, może to otworzyć zupełnie nowy rozdział w dążeniu naukowców do odkrycia prawdziwej natury ciemnej energii, rozwiązania problemu napięcia Hubble’a oraz zrozumienia przeszłości i przyszłości Wszechświata.
Nasze badania pokazują, iż wszechświat wszedł już w fazę spowolnionej ekspansji, a ciemna energia ewoluuje z czasem znacznie szybciej, niż wcześniej sądzono. jeżeli te wyniki się potwierdzą, będzie to oznaczać znaczącą zmianę paradygmatu w kosmologii od czasu odkrycia ciemnej energii 27 lat temu – powiedział prof. Young-Wook Lee, z Uniwersytetu Yonsei w Korei Południowej.
Źle coś mierzyliśmy
Przez ostatnie trzy dekady astronomowie uważali powszechnie, iż Wszechświat rozszerza się w coraz szybszym tempie, co jest spowodowane niewidocznym zjawiskiem zwanym ciemną energią, która działa jak swego rodzaju antygrawitacja.
Wniosek ten, oparty na pomiarach odległości do odległych galaktyk dzięki supernowych typu Ia, został uhonorowany Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki w 2011 r.
Jednak zespół astronomów z Uniwersytetu Yonsei przedstawił nowe dowody wskazujące na to, iż supernowe typu Ia, od dawna uważane za „świece standardowe” Wszechświata, w rzeczywistości są silnie uzależnione od wieku swoich gwiazd macierzystych.
Świecie standardowe to obiekty o znanej jasności absolutnej, służący do mierzenia odległości. Astronomowie używają ich do obliczania odległości do bardzo dalekich galaktyk w ramach tzw. kosmicznej drabiny odległości.
Jak wynika z badań naukowców z Korei Południowej supernowe pochodzące z młodszych populacji gwiazd wydają się systematycznie słabsze, podczas gdy te ze starszych populacji są jaśniejsze. Krótko mówiąc, wygląda na to, iż mogliśmy źle mierzyć odległość od innych galaktyk, co wpływało na wszystkie inne obliczenia.
Badanie przeprowadzone zostało na próbce 300 galaktyk potwierdziło ten efekt z niezwykle wysokim poziomem (99,999 proc.), co sugeruje, iż przyciemnienie odległych supernowych wynika nie tylko ze efektów kosmologicznych, ale także z samych efektów astrofizyki gwiazd (powstania, budowy, ewolucji, i śmierci).
Więcej na Spider’s Web:
Czy model standardowy to przeżyje?
Wszystko to brzmi niewinnie, ale tak naprawdę skutki są rewolucyjne i powodujące – to nie jest określenie na wyrost – prawdziwe trzęsienie ziemi w nauce. To tak jakby ktoś wziął młot i rozbił w drobny mak szanowaną teorię.
Odkrycie może być bowiem przysłowiowym gwoździem do trumny model kosmologicznego ΛCDM (Lambda-CDM).
Model ten jest najszerzej akceptowanym modelem opisującym Wszechświat, bazującym na teorii Wielkiego Wybuchu. Jest on powszechnie przyjęty, ponieważ skutecznie wyjaśnia zjawiska takie jak mikrofalowe promieniowanie tła, strukturę wielkoskalową kosmosu i przyspieszoną ekspansję Wszechświata. Składa się z trzech głównych komponentów: stałej kosmologicznej (Λ), zimnej ciemnej materii (CDM) i zwykłej materii, z której są zbudowane gwiazdy i galaktyki.
I co teraz?
Naukowcy mają w zanadrzu inną teorię opartą na barionowych oscylacjach akustycznych (BAO) – w istocie dźwięku Wielkiego Wybuchu – i danych dotyczących mikrofalowego promieniowania tła (CMB). Skorygowane dane dotyczące supernowej oraz wyniki BAO+CMB wskazują, iż ciemna energia słabnie i znacząco ewoluuje z czasem.
Co ważniejsze, gdy połączono skorygowane dane dotyczące supernowej z wynikami BAO i CMB, standardowy model ΛCDM okazał się bezprzedmiotowy – stwierdzili badacze.
Co najbardziej zaskakujące, analiza ta wskazuje, iż wszechświat nie przyspiesza obecnie, jak wcześniej sądzono, ale przeszedł już w stan spowolnionej ekspansji.
W ciągu najbliższych pięciu lat, gdy Obserwatorium Very C. Rubin odkryje ponad 20 tys. nowych galaktyk macierzystych supernowych, precyzyjne pomiary ich wieku pozwolą na definitywne sprawdzenie kosmologii supernowych – powiedział profesor Chul Chung.
Wielka tajemnica nauki
Po Wielkim Wybuchu i gwałtownej ekspansji wszechświata około 13,8 mld lat temu, grawitacja zaczęła ją spowalniać. W 1998 r/ ustalono, iż dziewięć miliardów lat po powstaniu wszechświata jego ekspansja ponownie zaczęła przyspieszać, napędzana tajemniczą siłą.
Astronomowie nazwali tę energię ciemną, ale mimo iż stanowi ona około 70 proc. wszechświata, przez cały czas uważa się ją za jedną z największych tajemnic nauki.
W zeszłym roku dane z Dark Energy Spectroscopic Instrument (jest to instrument badawczy służący do przeprowadzania spektrograficznych badań astronomicznych odległych galaktyk) w Tucson w Arizonie sugerowały, iż siła oddziaływania ciemnej energii zmieniała się z biegiem czasu, a dowodów na to jest od tamtej pory coraz więcej.
Miejmy nadzieję, iż dzięki nowym narzędziom astronomowie będą teraz lepiej przygotowani do znalezienia wskazówek na temat tego, czym adekwatnie jest ciemna energia i jaki ma wpływ na Wszechświat.
