W 1917 r. Einstein zastosował ogólną teorię względności do opisu całego kosmosu. Z jego równań wynikało, że wszechświat musi się rozszerzać lub kurczyć. Ponieważ ówczesna nauka uważała wszechświat za statyczny i niezmienny, fizyk dopisał do równań stałą kosmologiczną. Miała ona działać jak „anty-grawitacja”, która równoważyła przyciąganie materii i utrzymywała kosmos w idealnej równowadze.
Gdy kilkanaście lat później Edwin Hubble udowodnił, że wszechświat jednak się rozszerza, stała Einsteina stała się zbędna, a on sam wycofał się z pomysłu, nazywając jego wprowadzenie swoim „największym błędem”.
Czytaj więcej
Naukowcy z Uniwersytetu Radboud w Nijmegen w Holandii wykorzystali wiedzę z zakresu astrofizyki, fizyki kwantowej i matematyki, by obliczyć, ile la...
Wszechświat gwałtownie przyspiesza
Ponowny przełom nastąpił w 1998 r., kiedy dwa niezależne zespoły astronomów („The High-Z Supernova Search Team” pod kierunkiem Briana Schmidta i Adama Riessa oraz „Supernova Cosmology Project” Saula Perlmuttera) badały odległe eksplozje gwiazd – supernowe typu Ia.
Naukowcy spodziewali się, że grawitacja z czasem hamuje rozszerzanie kosmosu. Ku ich zaskoczeniu okazało się, że badane supernowe są znacznie dalej, niż wynikałoby to z dotychczasowych obliczeń. Wszechświat nie zwalniał, lecz gwałtownie przyspieszał. Za to odkrycie Schmidt, Riess i Perlmutter otrzymali w 2011 r. Nagrodę Nobla z fizyki.
Aby wyjaśnić przyspieszenie wszechświata, naukowcy przywrócili stałą kosmologiczną Einsteina, która stała się matematycznym opisem ciemnej energii – tajemniczej siły, która odpycha od siebie galaktyki.
Tak narodził się model LCDM (Lambda-CDM, główny model współczesnej kosmologii), łączący stałą kosmologiczną Lambda z zimną ciemną materią (CDM). Przez dekady model ten bezbłędnie wyjaśniał niemal wszystkie obserwacje: od rozmieszczenia galaktyk po mikrofalowe promieniowanie tła (echo Wielkiego Wybuchu).
Żaden model nie jest jednak wieczny. Ciemna energia wciąż pozostaje dla nas zagadką, a najnowsze instrumenty badawcze zaczynają dostrzegać w teorii rysy – czytamy w Universe Today i Science Daily.
Czytaj więcej
Zderzenie dwóch gwiazd neutronowych może prowadzić do powstania tak ogromnej ilości złota, że wystarczyłoby ono do utworzenia kilkudziesięciu plane...
Ciemna energia jednak się zmienia?
Najnowszych, intrygujących danych dostarczył instrument DESI, który tworzy gigantyczną, trójwymiarową mapę kosmosu. Mierzy on m.in. tzw. barionowe oscylacje akustyczne, czyli gigantyczne, regularne zagęszczenia galaktyk, będące zamrożonymi śladami po falach dźwiękowych z początków wszechświata.
Gdy naukowcy połączyli mapy DESI z danymi o supernowych i promieniowaniu tła, odkryli coś niezwykłego. Dane znacznie lepiej pasują do modeli, w których ciemna energia ewoluuje i zmienia się w czasie, zamiast być stałą wartością.
Rozbieżność ta wynosi od 2,8 do 4,2 sigma. W fizyce poziomem oficjalnego odkrycia jest 5 sigma, dlatego naukowcy mówią na razie o bardzo mocnej poszlace, a nie o ostatecznym dowodzie – czytamy w artykule opublikowanym przez Berkeley Lab.
Jeśli kolejne lata potwierdzą te analizy, model LCDM przejdzie do historii. Oznaczałoby to, że ciemna energia jest czymś znacznie bardziej skomplikowanym niż prosta stała matematyczna, którą Einstein dopisał na tablicy ponad wiek temu.
