Szykuje się rewolucja w kosmologii? „To oznacza ogromną zmianę paradygmatu”

Wyniki badania zostały opublikowane 6 listopada w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” – czasopiśmie naukowym wydawanym przez Królewskie Towarzystwo Astronomiczne, jedno z  najstarszych i najbardziej prestiżowych towarzystw naukowych na świecie, zajmujące się astronomią, astrofizyką, kosmologią, planetologią oraz geofizyką. W komunikacie prasowym wydanym przez towarzystwo dotyczącym wyników badań naukowców z Uniwersytetu Yonsei w Korei Południowej czytamy, że „podważają długo utrzymywaną teorię, że tajemnicza siła zwana ciemną energią sprawia, iż odległe galaktyki oddalają się od siebie coraz szybciej” – czytamy.

– Nasze badanie pokazuje, że w obecnej epoce wszechświat wszedł już w fazę spowolnionej ekspansji, oraz że ciemna energia ewoluuje w czasie znacznie szybciej, niż wcześniej przypuszczano. Jeśli te wyniki zostaną potwierdzone, będzie to oznaczać ogromną zmianę paradygmatu w kosmologii od czasu odkrycia ciemnej energii 27 lat temu – mówi prof. Young-Wook Lee z Uniwersytetu Yonsei w Korei Południowej, główny autor badania.

Nowe spojrzenie na supernowe typu Ia. Podważają jeden z fundamentów

W ostatnich latach w badaniach nad kosmosem dominuje pogląd, że wszechświat rozszerza się w coraz szybszym tempie. Zjawisko to napędzane jest przez tzw. ciemną energię, która wypełnia przestrzeń i wywiera na nią ujemne ciśnienie, tworząc swego rodzaju antygrawitację. Ciemna energia to jedno z najbardziej tajemniczych zjawisk w kosmosie. Choć wypełnia go w ok. 70 proc., nasza wiedza na jej temat w dużej części ma charakter spekulatywny.

Czytaj więcej

Archeologia

Największa znana konstrukcja cywilizacji Majów. Naukowcy dokonali przełomowego odkrycia

Naukowcy dokonali kolejnego odkrycia związanego ze starożytną cywilizacją Majów. Okazało się, że...

Wniosek dotyczący rozszerzania się wszechświata oraz tego, że odbywa się to w coraz szybszym tempie, został oparty m.in. na pomiarach odległości panujących w kosmosie. Do pomiarów dotyczących odległych galaktyk wykorzystuje się właściwości supernowych typu Ia. Traktowane są one jako tzw. „świece standardowe” – obiekty o znanej nam jasności będące punktem odniesienia w mierzeniu kosmicznych odległości (to na tej podstawie stwierdzono, że odległości rosną, a wszechświat się rozszerza).

Badania przeprowadzone przez astronomów z Uniwersytetu Yonsei podważają naszą dotychczasową wiedzę na temat supernowych Ia. Wskazują, że w rzeczywistości ich właściwości są silnie uzależnione od wieku gwiazd, z których pochodzą. Astronomowie doszli do tego wniosku, poddając badaniu dużą próbkę danych obejmującą 300 galaktyk-gospodarzy supernowych. W przeprowadzonych analizach uzyskali niezwykle wysoki poziom istotności statystycznej – 99,999 proc. „Sugeruje to, że przyciemnienie odległych supernowych wynika nie tylko z efektów kosmologicznych, lecz także z efektów astrofizycznych związanych z ewolucją gwiazd” – czytamy w komunikacie Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego. Co więcej, okazuje się, że nawet po standaryzacji jasności, supernowe pochodzące z młodszych populacji gwiazd wydają się systematycznie słabsze, podczas gdy te z populacji starszych – jaśniejsze.

Nowy model kosmologiczny też stawia znaki zapytania 

Po uwzględnieniu tych analiz dane dotyczące supernowych przestały pasować do standardowego modelu kosmologicznego Lambda-CDM (z tzw. stałą kosmologiczną Lambda), którego elementem jest ciemna materia. Znacznie lepiej zgadzają się za to z nowym modelem kosmologicznym opierającym się na analizie oscylacji akustycznych barionów (BAO) – czyli „dźwięku Wielkiego Wybuchu” – oraz danych z kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła (CMB). Został on ogłoszony w 2024 r. w wyniku badań prowadzonych w ramach projektu Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).

Naukowcy z Uniwersytetu Yonsei twierdzą, że zarówno ich skorygowane dane o supernowych, jak i wcześniejsze wyniki ogłoszone przez DESI, wskazują, że ciemna energia słabnie i zmienia się w czasie. Kiedy badacze połączyli te dwie rzeczy, okazało się, że w trakcie wyliczeń standardowy model Lambda-CDM został odrzucony z przytłaczającym poziomem pewności. „Najbardziej zaskakujące jest jednak to, że ta łączna analiza pokazuje, iż wszechświat nie przyspiesza obecnie, jak dotąd sądzono, lecz już przeszedł w fazę spowolnionej ekspansji (ang. decelerated expansion)” – czytamy w komunikacie.

Czytaj więcej

Nauka

Koszmar arachnofobów. Odkryto podziemne megamiasto pająków. „To pierwszy taki przypadek"

W jaskini na granicy Grecji i Albanii odkryto ogromną kolonię pajęczą. Badanie podziemnego „megam...

Prof. Lee wyjaśnia: – W projekcie DESI kluczowe wyniki uzyskano, łącząc nieskorygowane dane o supernowych z pomiarami oscylacji akustycznych barionów. Doprowadziło to do wniosku, że choć wszechświat w przyszłości zacznie zwalniać, obecnie nadal przyspiesza. W przeciwieństwie do tego nasza analiza – uwzględniająca korektę związaną z wiekiem gwiazd – pokazuje, że wszechświat już teraz znajduje się w fazie spowolnienia (ang. decelerating phase). Co ciekawe, jest to zgodne z niezależnymi przewidywaniami z analiz BAO lub BAO+CMB, choć dotąd nie poświęcano temu wiele uwagi.