Skatos tumsā
Mūsu Visuma paplašināšanās paātrinās. Šo dīvaino parādību sauc par tumšo enerģiju, un tā pirmo reizi tika pamanīta apsekojumos par tālajiem supernovas sprādzieniem pirms apmēram divdesmit gadiem. Kopš tā laika vairākas neatkarīgas pierādījumu līnijas ir nonākušas pie viena un tā paša drūmā secinājuma: Visums kļūst aizvien resnāks un resns.
Tomēr, ko heks izraisa? Kas ir tumšā enerģija? Iespējamo iemeslu dēļ ir daudz dažādu ideju. Varbūt tā ir ilūzija, un mūsu izpratne par smagumu šajos plašajos mērogos ir vienkārši nepareiza. Varbūt visu kosmosa laiku caurstrāvo nedaudz noslēpumains lauks, kas palielina attālumus starp galaktikām visā Visumā.
Līdz šim vienkāršākais izskaidrojums ir tas, ka tumšā enerģija vienkārši ir tur. Vienkārša dabas konstante, kas parādās vispārējās relativitātes vienādojumos, kas ir pamatsistēma tam, kā mēs saprotam kosmoloģiskos jautājumus. Tam nav izskaidrojuma un iemesla. Tāpat kā jebkura cita dabas konstante, tā ir tikai daļa no pamata realitātes.
Lai gan šis skaidrojums ne pilnībā apmierina, tas izskaidro visus līdz šim pieejamos datus.
Pieskaroties kvazāra enerģijai
Un dati ir vienkārši šādi: šķiet, ka tumšās enerģijas spēks ir palicis absolūti nemainīgs visā kosmiskajā laikā. Tas atrodas tur, klāt, nemainīgs gan laikā, gan telpā.
Var būt.
Viens no lielākajiem izaicinājumiem tumšās enerģijas rakstura izpētē ir tas, ka mums nav pilnīga priekšstata par Visuma izplešanās vēsturi. Tā vietā mums ir kas līdzīgs kosmoloģiskajiem “grāmatiem” - mēs varam izpētīt paplašināšanos salīdzinoši nesen, izmantojot 1.a tipa supernovu, un mēs ļoti precīzi zinām Visuma stāvokli, kad tas bija tikai 380 000 gadu vecs, izmantojot kosmisko mikroviļņu fona.
Mums nav ļoti skaidra priekšstata par to, kāds visums bija līdz šim, bet nesen kāds pētnieku pāris mēģina to mainīt, izpētot tālu kvasāru gaismu. Šie kvazāri ir milzīgi spilgti objekti, kurus darbina materiāla gravitācijas kompresija, jo tie izspiež sevi, lai ietilptu milzu melno caurumu iekšpusē. Kvazāri ir līdz šim visspēcīgākie dzinēji Visumā, padarot tos par lieliskiem kandidātiem ieskatīties dziļā kosmiskajā vēsturē starp grāmatu burtiem.
Tomēr galvenais izaicinājums ir tas, ka jūs nekad neesat pilnīgi pārliecināts, cik tālu konkrētais kvazārs atrodas. Ja viens ir gaišāks par otru, vai pirmais ir tuvāk… vai tikai gaišāks? Bez veida tos atvienot, jūs nevarat sasniegt stingru attālumu, kas nozīmē, ka nevar izmērīt Visuma paplašināšanos kopš laika, kad kvazārs izstaroja tā gaismu.
Tomēr pētnieki pielietoja jaunu triku, salīdzinot divus dažādus kvazāru izstarotās gaismas veidus. Pirmais veids ir ultravioletais starojums, ko izstaro pats krītošais materiāls. Otrais ir grūtāks rentgenstūris, kas izveidots no ultravioletā starojuma, iegūstot vēl lielāku apkārtējo gāzu enerģiju. Salīdzinot šos divus emisijas avotus, pētnieki var atklāt katra kvazāra patieso spilgtumu un tādējādi zināt to attālumus.
Liels kraķis, liels darījums
Un pētnieki atklāja, ka saskaņā ar viņu provizoriskajiem rezultātiem agrāk tumšā enerģija bija vājāka. Tas nozīmē, ka tas nav nemainīgs - tas mainās un mainās, un ar laiku kļūst arvien spēcīgāks. Ja šis rezultāts aizkavējas (un tas ir liels, ja), tad mūsu vienkāršākais tumšās enerģijas skaidrojums būs jāizmet pa logu par labu kaut kam sarežģītākam. Kas patiesībā ir laba lieta - mainīgā tumšā enerģija varētu dot mums pavedienus, kas mums nepieciešami, lai izpētītu jaunas fizikas jomas.
Bet šis rezultāts arī rada drūmāku priekšstatu par Visuma nākotni. Ja tumšā enerģija paliek nemainīga, tad zvaigznes turpinās spīdēt desmitiem triljonu gadu, kad galaktikas maigi attālināsies viena no otras. Bet, ja tumšā enerģija ar laiku kļūst spēcīgāka, tad tās atbaidošais spēks kļūst milzīgs, ne tikai atdalot galaktikas, bet arī atraujot pašas galaktikas.
Un saules sistēmas.
Un planētas.
Un molekulas.
Cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai izspēlētu šo “lielo rip” scenāriju? Tas ir atkarīgs tikai no tā, cik ātri palielinās tumšā enerģija, bet tas varētu notikt tikai dažos miljardos gadu. Kas, kosmoloģiski runājot, nav tik ilgs.
Lasīt vairāk: “Kosmoloģiski ierobežojumi no Habla diagrammas kvazāriem ar augstu sarkano nobīdi”
