Kot se spomnite, je ta teden nekdo v svetu fizike in astronomije izstrelil top: morda širjenje vesolja ne pospešuje. V znanstvenih poročilih revije Nature se je pojavil članek, ki je delno zavrnil temeljna opažanja, ki so privedla do sodobnega stališča, da temna energija pospešuje vesolje. Seveda smo se takoj odločili, da opustimo to čudno, nerazumljivo in izmuzljivo idejo. In pohiteli so.
Slavni ameriški astrofizik Adam Riess, ki je s kolegi prejel Nobelovo nagrado, je govoril v obrambo temne energije, ugani kaj? "Za odkritje pospešenega širjenja vesolja z opazovanjem oddaljenih supernov." Objavil sem svojo beležko o Scientific American. Dalje od prve osebe.
Po branju tega članka ste prepričani, da našega trenutnega razumevanja vesolja ni treba spreminjati. Vse to delo nekoliko zmanjšuje naše zaupanje v tisto, kar vemo - pa tudi to z zavračanjem kozmoloških podatkov, na katerih smo gradili naše razumevanje. V podatkih, ki jih gleda, tudi ne upošteva pomembnih podrobnosti. In tudi ob teh vprašanjih so naslovi vseeno napačni. Študija ugotavlja, da smo zdaj le 99,7% prepričani, da se vesolje pospešeno širi, vendar to verjetno ne bo enako "ne pospešuje".
Prvotno odkritje, da se vesolje povečuje, sta leta 1998 dve ekipi astronomov uporabili supernove tipa Ia kot vesoljske merilne instrumente. Supernove - eksplodirajoče zvezde - so nekatere najmočnejše eksplozije v vesolju, kar ustreza milijardi milijard milijard atomskih bomb, ki eksplodirajo hkrati. Supernove tipa Ia so posebna vrsta supernov, ki v nasprotju z drugimi supernovami vsakič eksplodirajo z enako svetilnostjo, verjetno dosežejo mejo kritične mase. Ta podobnost pomeni, da so razlike v opaženi svetlosti skoraj vedno odvisne od tega, kako daleč so. Zato so idealne za merjenje kozmičnih razdalj. Poleg tega so ti predmeti razmeroma pogosti in tako svetli, da jih vidimo milijarde svetlobnih let stran. Vidimo, kakšno je bilo vesolje pred milijardami let, in to lahko primerjamo s tem, kako izgleda zdaj.
Te supernove zaradi skladnosti pogosto imenujemo "standardne sveče", natančneje pa so "standardizirane sveče", ker je v praksi njihovo natančnost mogoče izboljšati in izboljšati z upoštevanjem majhnih razlik v eksplozijah in opazovanjem, kako dolgo se eksplozija razprostira in kako barva supernova zardi zaradi prahu med nami in njimi. Iskanje poti za natančnejše popravke je privedlo do odkritja pospešenega vesolja.
V nedavnem dokumentu, ki je povzročil hrup medijev, je bil uporabljen katalog supernov tipa Ia, ki ga je zbrala skupnost (vključno z nami) in je bil že večkrat analiziran. Toda avtorji so uporabili drugačno metodo za omogočanje popravkov - in verjamemo, da to spodkopava verodostojnost njihovih rezultatov. Predlagajo, da so povprečne lastnosti supernov iz vsakega vzorca, uporabljenega za merjenje zgodovine ekspanzije, enake, čeprav se je že pokazalo, da se razlikujejo, in te razlike so upoštevale analize preteklosti. Kljub ignoriranju teh razlik pa so ugotovili, da je možnost pospeševanja širjenja vesolja približno 99,7%.
Poleg tega velika večina astronomov verjame, da se vesolje zdaj širi hitreje kot pred milijardami let in tega ne podpirajo samo meritve supernov. Sem spadajo majhna nihanja reliktnega požara Velikega poka (kozmično mikrovalovno ozadje) in sodobni odtis teh nihanj v porazdelitvi galaksij okoli nas (tako imenovana barionska akustična nihanja). Ta študija prav tako ne upošteva prisotnosti znatnih količin snovi v vesolju, kar je bilo potrjeno večkrat in na različne načine od sedemdesetih let. Drugi podatki kažejo, da se vesolje širi neodvisno od supernov. Če kombiniramo druga opazovanja s podatki o supernovi, ne dobimo 99,99-odstotne samozavesti, temveč 99,99999-odstotne. To je gotovo.
Promocijski video:
Zdaj vemo, da temna energija, za katero verjamemo, da pospešuje širjenje vesolja, predstavlja 70% vesolja, ostalo pa je snov. Narava temne energije ostaja ena največjih skrivnosti v astrofiziki. Toda o obstoju temne snovi ni aktivne razprave in nihče več ne razpravlja o pospeševanju širitve, saj je bila ta slika zacementirana pred desetletjem.
Obstaja veliko pomembnih novih študij, tako na zemlji kot v vesolju, katerih glavna prednostna naloga je v naslednjih dvajsetih letih ugotoviti, kakšna bi lahko bila ta temna energija. Na tej točki moramo še naprej izpopolnjevati meritve in dvomiti v svoje predpostavke. Čeprav to nedavno delo ne izpodbija nobene teorije, je zelo dobro, da se lahko za trenutek ustavimo in se spomnimo, kako velika so vprašanja, ki jih poskušamo rešiti, kako smo prišli do trenutnih zaključkov in kako resno bi morali preizkusiti vsako opeko našega razumevanja.
ILYA KHEL