Historie vesmíru. Kredit: NASA, CC BY-SA 4.0.

Ze dvou temných substancí, které v dnešní době sužují kosmologii, je temná energie ještě přízračnější a neuchopitelnější než temná hmota. Když jsme na OSLU v roce 2012 psali o tom, že podle nové analýzy Integrovaného Sachs-Wolfeho jevu temná energie skoro jistě existuje (Je temná energie opravdu reálná?), netušili jsme, že na konci roku 2024 bude situace kolem temné hmoty vlastně stále stejná.

David Wiltshire. Kredit: D. Wiltshire.

Stále si ani nejsme jistí, zda vůbec existuje a vědci stále vytahují jednu extravagantní hypotézu za druhou, aby tuhle patálii nějak důstojně vyřešili. Je to dost smutné, zvlášť, kdy si uvědomíte, že by temná energie měla tvořit většinu úhrnu hmoty a energie vesmíru. Žijeme ve vesmíru, o němž nevíme, z čeho se skládá. Dnešní kosmologie se kvůli tomu podobá spiritistické seanci s vyvoláváním duchů.

K těm, co nevěří na temnou energii, patří i fanoušci nehomogenní kosmologie. Novozélandský teoretický fyzik David Wiltshire z University of Canterbury v roce 2007 zpochybnil homogenní povahu vesmíru a přišel s tím, že vlastně žádnou temnou energii, která vznikla jako berlička pro vysvětlení zrychlení rozpínání vesmíru, v kosmologii nepotřebujeme.

Wiltshirův model „Timescape cosmology“ počítá s tím, že nehomogenní povaha vesmíru ovlivňuje časoprostor, včetně běhu času. Oblasti vesmíru s vyšší hustotou prostřednictvím obecné relativity podle Wiltshira běh času relativně zpomalují, zatímco prázdnoty (voidy) čas relativně zrychlují. Wiltshire se přitom domnívá, že tyto změny natolik zkreslují naše vnímání vesmíru, že vzniká dojem zrychlujícího se rozpínání vesmíru.

Logo. Kredit: University of Canterbury.

Wiltshire se znovu přihlásil o pozornost v roce 2017, jak jsme o tom obšírně psali na OSLU (Nová analýza supernov zpochybňuje existenci temné energie), včetně návrhu překládat Wiltshirův model jako „časoslednou kosmologii.“ Tehdy jejich výsledky jen nepatrně předčily vládnoucí Standardní kosmologický model, v němž je jako kriticky významná ingredience obsažená temná energie.

Poté se Wiltshire a spol. zakousli jako vlci do dalších analýz světelných křivek supernov, aby vylepšili čísla kolem své časosledné kosmologie. Teď přicházejí s čerstvou studií, která podle nich ještě více věrohodně zpochybňuje soudobou kosmologii s temnou energií. Jsou přesvědčeni, že nepotřebujeme temnou energii, protože zdánlivé zrychlování rozpínání vesmíru je ve skutečnosti projevem našich kalibrací času a vzdáleností, které neberou v úvahu nehomogenní povahu vesmíru.

Pro představu, Wiltshire s kolegy dospěli k tomu, že hodiny, které tikají v Mléčné dráze, jsou ve skutečnosti asi o 35 procent pomalejší, než stejné hodiny umístěné v hlubině masivní kosmické prázdnoty. To je hodně citelný rozdíl. Pokud mají pravdu, tak s postupným růstem kosmických prázdnost narůstá i náš dojem, že se rozpínání vesmíru zrychluje.

Upřímně řečeno, časosledná kosmologie není astrofyzikální mainstream. Nedělají na tom desítky výzkumných týmů, ale v podstatě stále jenom David Wiltshire, což není moc povzbudivé. Na druhou stranu, situace s temnou energií je už dost deprimující a pro všechny zúčastněné by nejspíš bylo úlevou, kdyby bylo možné fenomén temné energie nějak normálně vysvětlit, bez nutnosti zavádět novou exotickou fyziku. Třeba nehomogenním vesmírem.

Video: David Wiltshire | Solution to the Cosmological Constant Problem

Literatura

Royal Astronomical Society 19. 12. 2024.

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters 537: L55–L60.