Vo vesmíre pravdepodobne jestvuje tmavá energia. Alternatíva k tejto hypotéze dostala ranu od Hubblovho vesmírneho teleskopu.
GREENBELT, BRATISLAVA. Alternatíva k tmavej energii dostala ďalšiu ranu. Vedcom sa pomocou pozorovania Hubblovým kozmickým ďalekohľadom podarilo presnejšie určiť rýchlosť rozpínania vesmíru.
V časopise The Astrophysical Journal to oznámil deväťčlenný americko-britský tím, ktorý viedol Adam Riess z Univerzity Johnsa Hopkinsa v marylandskom Baltimore.
Presnejšie meranie
Vesmír sa rozpína. A to stále rýchlejšie. Mnohí teoretici si myslia, že je za tým záhadná tmavá energia, predstavujúca približne 70 percent hmoty-energie vo vesmíre.
Tmavá energia podľa nich funguje ako antigravitácia, s odpudivými účinkami namiesto príťažlivých. Alternatívou k tejto teórii však bol predpoklad, že naše galaktické susedstvo obklopuje obrovská bublina pomerne prázdneho priestoru s priemerom osem miliárd svetelných rokov.
Ak by sme žili blízko jej stredu, zrýchľujúce sa vzájomné rozbiehanie galaxií by bola ilúzia.
Túto alternatívu teraz vyvrátili nové pozorovania Hubblovým kozmickým ďalekohľadom, ktoré vykonal Adam Riess s kolegami.
Súčasnú rýchlosť rozpínania určili s presnosťou na 3,3 percenta, čo je takmer tretinové zlepšenie voči dosiaľ najlepšiemu meraniu z roku 2009, takisto uskutočnenému Hubblovým kozmickým ďalekohľadom.
Nová hodnota rýchlosti rozpínania je 73,8 kilometra za sekundu na megaparsek. Na každý dodatočný milión parsekov (1 megaparsek = 3,26 milióna svetelných rokov) vzdialenosti od Zeme sa nám vzďaľovanie tej-ktorej galaxie javí o 73,8 kilometra za sekundu rýchlejšie.
Z presnejšej hodnoty rýchlosti vzďaľovania možno odvodiť spoľahlivejšie poznatky o mnohých ďalších kľúčových vlastnostiach vesmíru, ako sú napríklad jeho tvar a to, koľko a akých typov je v ňom zázračne prenikavých častíc neutrín.
Vypadáva z hry
"Novú kameru Hubblovho kozmického ďalekohľadu používame ako policajný radar, aby sme zachytili zrýchľovanie vesmíru. Teraz to vyzerá ešte pravdepodobnejšie, že plynový pedál stláča tmavá energia,"
povedal Adam Riess.
Základy myšlienky tmavej energie ako protikladu gravitácie síce siahajú k Albertovi Einsteinovi, no na scénu ju naplno uviedli až pozorovania dvoch tímov (jeden viedol Adam Riess) uverejnené v roku 1998.
Keďže je to naozaj radikálna myšlienka, prirodzene sa zrodili alternatívy, vrátane spomenutej nízkohustotnej bubliny, ktorá by sa rozpínala rýchlejšie ako masívnejší vesmír okolo nej, čo by vyvolávalo ilúziu pôsobenia tmavej energie.
Bublinová hypotéza však vyžaduje rýchlosť rozpínania vesmíru 60 až 65 kilometrov za sekundu na megaparsek. Ak je teraz presnosť určenia novej hodnoty 73,8 kilometra za sekundu na megaparsek 3,3 percenta, bublinová hypotéza vypadáva z hry.
Nová kamera
Adam Riess s kolegami využili pozorovania pulzujúcich hviezd, takzvaných cefeíd v galaxiách s presne známymi vzdialenosťami pomerne neďaleko od Mliečnej cesty.
Cefeidy pulzujú rýchlosťou, ktorá závisí od ich skutočnej jasnosti. Pozorovať ich však možno iba v bližších galaxiách. Pri vzdialenejších využili špecifickú skupinu vybuchujúcich hviezd, takzvaných supernov typu Ia.
Mávajú totiž v maxime výbuchu prakticky rovnaké jasnosti, takže poskytujú podobné možnosti odvodiť vzdialenosť, ako bližšie cefeidy.
Nová širokouhlá kamera (WFC3) Hubblovho kozmického ďalekohľadu vedcom umožnila podstatne znížiť systematické chyby pozorovaní vo viditeľnom a blízkom infračervenom svetle a tak spresniť výsledné určenie rýchlosti rozpínania vesmíru.
Rozpínanie sa zrýchľuje
Spomenutý objav tmavej energie v roku 1998 vzišiel z poznatku, že vzdialené supernovy typu Ia sú menej svietivé, ako by mali byť. Pravdepodobne preto ležia ďalej, ako sa pôvodne predpokladalo.
Vysvetlením bolo, že rozpínanie vesmíru sa od istého okamihu v minulosti zrýchľuje. Dovtedy si vedci všeobecne mysleli, že rozpínanie vesmíru sa postupne spomaľuje, ako na seba vzájomne gravitačne pôsobia
jednotlivé galaxie.
Myšlienka tmavej energie samozrejme nie je bez oponentov. Zvlášť preto, že stále nie je jasné, akú by mala mať podstatu.
Odborníci ju však berú vážne.
Zdroje: The Astrophysical Journal z 1.4.2011; Komuniké NASA/Goddard Sapce Flight Center zo 14.3.2011