Temná energie ztrácí zábrany: Možná se mění během historie vesmíru

Analýza záření a vzdáleností asi 1600 kvasarů ukazuje, že by temná energie mohla v průběhu historie vesmíru sílit. Je to nějaká chyba? Nebo se máme rozloučit s konstantou temné energie? Jestli měření sedí, tak možná přijde na řadu nová fyzika.

Kvasar PSS 0955+5940 na snímku teleskopu Chandra. Kredit: NASA/CXC/Univ. of Florence/G.Risaliti & E.Lusso.

Temná energie si očividně z nešťastných vědců mnoho nedělá. Jestli se potvrdí nový výzkum, tak bude temná energie ještě záhadnější, než se zdálo. Vědci si temnou energii museli vymyslet, když zjistili, že se vesmír nejen rozpíná, ale jeho rozpínání se ještě ke všemu zrychluje. Většina soudobých modelů vesmíru přitom počítá s tím, že temná energie je konstantní. Řada vědců se přímo domnívá, že temná energie je vlastně kosmologická konstanta, se kterou si tolik užil Albert Einstein.

Guido Risaliti. Kredit: Chandra X-Ray Observatory.

Co když to ale žádná konstanta není? Guido Risaliti z Univerzity ve Florencii a jeho kolegyně Elisabetta Lusso z anglické Univerzity v Durhamu studovali kvasary a přitom zjistili, že temná energie, namísto toho, aby byla konstantní, se možná v průběhu 13,8 miliard let historie měnila. Badatelé pozorovali kvasary zpět do minulosti, až do doby, kdy byla vesmíru pouhá 1 miliarda let. Vyšlo jim, že se rozpínání vesmíru zrychluje rychleji, než by podle modelů mělo. To by podle nich mohlo znamenat, že se stárnutím vesmíru temná energie postupně nabírá na síle.

Kvasary měří rozpínání vesmíru. Kredit: G.Risaliti & E.Lusso/Illustration: NASA/CXC/M.Weiss; X-ray: NASA/CXC/Univ. of Florence.

Kvasary jsou hladové supermasivní černé díry v centrech galaxií, které polykají hmotu z rotujících disků materiálu a extrémně jasně ozařují okolní vesmír. Vytvářejí také obrovské množství ultrafialového záření, jehož část buší do elektronů v okolních mračnech horkého plynu. V takovém případě dosahuje UV záření úrovně rentgenového záření a kvasar žhne ve více oblastech vysokoenergetického záření zároveň.

Vztah mezi UV záření a rentgenovým zářením kvasaru může vědcům odhalit jeho vzdálenost. Risaliti a spol. tímto způsobem odhadli vzdálenost téměř 1600 kvasarů. Jejich rentgenové záření analyzovali díky pozorování vesmírných rentgenových teleskopů Chandra a XMM-Newton a data o UV záření získali ze Sloanovy digitální prohlídky oblohy. Zjistili, že mnohé ze sledovaných kvasarů jsou velice daleko. Ten nejvzdálenější pozorovali ve vesmíru, který byl starý 1,1 miliardu let.

Elisabeta Lusso. Kredit: Durham University.

Dosavadní studie rychlosti rozpínání vesmíru, včetně té, která astrofyziky přinutila obrátit se k temné straně a vyvolat temnou energii, obecně spoléhají na pozorování supernov. To jsou sice pořádně dramatické a energetické exploze, přesto ale září mnohem méně než kvasary. Supernovy tudíž nemůžeme pozorovat z takové dálky, jako právě kvasary. Teď ale díky kvasarům můžeme prostudovat rozpínání vesmíru ještě hlouběji do minulosti. Právě z kvasarů se mohou stát nové standardní svíčky pro měření vzdáleností ve vesmíru.

Nové výsledky jsou v souladu s některými dřívějšími pozorováními blízkých supernov. Ještě to bude nutné pořádně prověřit, ale Risaliti s Lussoovou stojí za pozornost. Jejich výzkum ostatně publikoval časopis Nature Astronomy. Risaliti také podotýká, že svými výsledky podporují představu, podle které bude nutné vysvětlit problémy s rozpínáním vesmíru pomocí nové fyziky. Jak to tedy s tou temnou energií vlastně je?

Literatura
Quasars as New Standard CandlesLive Science 30. 1. 2019, Nature Astronomy online 28. 1. 2019.

Autor: Stanislav Mihulka

Datum: 31.01.2019

Tisk článku

Související články:

Rozpínání vesmíru přesně změřeno díky kvasarům Autor: Stanislav Mihulka (18.04.2014)
Za objev akcelerace vesmíru se rozdávaly nobelovky, budou i za jeho popření? Autor: Josef Pazdera (26.10.2016)
Nová analýza supernov zpochybňuje existenci temné energie Autor: Stanislav Mihulka (16.09.2017)

Diskuze:

Ano, fyzika se bude měnit

Martin Novák 2,2019-02-01 18:44:35

Ano, fyzika se bude měnit. Jste chytří lidé, tak jistě chápete, že našich 400 let vědeckého bádání v době existence vesmíru je jako plivnutí do moře. Naše znalosti světa mohou poměrně odpovídat tomu, co ví mravenec o planetě Zemi. Bádejme, ale nemysleme si, že něco víme. Můžeme být klidně rybička v něčím akváriu a ten někdo se děsně baví tím, jak si myslíme, že celý svět (vesmír) je to akvárium a že vzniklo kdysi jen tak, z ničeho :-) Místo něčího akvária si můžete dosadit třeba počítačový program. Cokoliv. Není totak dávno, co si věda myslela, že Země je placatá, nebo že je středem vesmíru. Za těch pár set let jsme z mravence pokročili možná na mouchu, spíše ale ne.