Jak už jsme na OSLU mnohokrát napsali, temná energie je astrofyzikální přízrak. A vědci, kteří po temné energii pátrají, jsou tím pádem v roli krotitelů duchů. Jsou nadšení, odhodlaní, dávají do své práce všechno, vlastně ještě mnohem víc. Jenomže, na rozdíl od lovců exoplanet, pulzarů nebo kvasarů, specialisté na temnou energii si vlastně stále nejsou jistí, jestli temná energie vůbec existuje. Už dlouho je to na vážkách. Někdy se objevují vědecké studie, které temnou energii podpoří, jindy zase takové, které ji odepřou právo na existenci.
Novozélandský astrofyzik David Wiltshire z Canterburské university v Christchurchi a jeho spolupracovníci tvrdí, že zrychlování rozpínání vesmíru, které přisuzujeme působení temné energii, je vlastně zdánlivé. Jenom přelud. Hráli si s kosmologickými modely a zjistili, že pozorování supernov typu Ia, jejichž analýzy přinutily vědce zavést temnou energii, vlastně o něco lépe sedí na modely vesmíru bez temné energie. Jejich studii uveřejnil časopis Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Pokud temná energie existuje, tak by měla tvořit necelých 70 procent celkového úhrnu hmoty a energie našeho vesmíru. Potíž je v tom, že jde o přízrak. Přes usilovné snahy fyziků je temná energie stále naprosto neuchopitelná a nikdo netuší, co je zač. Standardní modely vesmíru temnou energii nezbytně potřebují k tomu, aby vysvětlila, proč se vesmír nejen rozpíná, ale přímo se ve svém rozpínání zrychluje. Vědci k tomu dospěli pozorováním supernov typu Ia, tedy standardních kosmologických svíček, ve vzdáleném vesmíru. Zdá se totiž, že tyto supernovy jsou od nás dál, než by měly být, pokud by vesmír nezrychloval.
Právě analýzy supernov typu Ia jsou ale stále předmětem horkých debat. V těchto diskuzích obvykle vítězí dnes panující standardní kosmologický model Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) – nad modelem vesmíru, jehož rozpínání se ani nezrychluje, ani nezpomaluje. Oba dva tyto modely jsou přitom založeny na téměř sto let starých Friedmannových rovnicích. Friedmann a nezávisle na něm pak i Lemaitre předložili relativistický homogenní izotropní model vesmíru. Jde o řešení Einsteinových rovnic obecné teorie relativity bez použití kosmologické konstanty. Friedmannův (a Lemaitrův) model předpokládá vesmír izotropní a homogenní, tedy vesmír úplně prázdný a nudný.
Jenomže vesmír takový samozřejmě není. Náš vesmír je plný struktur. Vyplňuje ho kosmická síť upředená z nespočtu galaxií, která obepíná ohromné kosmické prázdnoty. Podle Wiltshira je to zásadní věc. Debaty o temné energii podle něj opomíjely to, že temná energie nemusí vůbec existovat, pokud se vesmír nerozpíná podle stařičkých Friedmannových rovnic.
Wiltshire s kolegy proto navrhuje, že bychom neměli srovnávat Standardní kosmologický model Lambda Cold Dark Matter s nudným a prázdným Friedmannovým vesmírem, ale s jeho vlastním kosmologickým modelem „timescape“ kosmologie (TS model, anglicky timescape cosmology).
Slovo timescape zní pěkně a zasloužilo by si český termín. Je to ale komplikované, protože slovo zřejmě vzniklo jako analogie k výrazu „landscape“, který se česky poněkud tupě překládá jako krajina, ale jeho význam je přitom širší. V angličtině je výraz „landscape“ chápán nějak jako „kus krajiny, země, který lze přehlédnout jediným pohledem, včetně všech objektů, které se tam nacházejí a dohromady vytvářejí scenérii“. Možná by pro české prostředí mohl být přijatelný termín „časosledná kosmologie“ nebo něco podobného. V časosledné kosmologii není žádná temná energie a měření rozpínání vesmíru velmi záleží na měření času.
Wiltshire tvrdí, že si jeho časosledná kosmologie poradí se zatím největším katalogem supernov typu Ia o něco lépe, nežli Standardní kosmologický model zahrnující temnou energii. Statistika je ale zatím nepřesvědčivá a nedokáže definitivně podpořit ani jeden z těchto soupeřících modelů. Jasno by do celé záležitosti mohly vnést budoucí vesmírné mise, jako například evropská sonda Euclid, a také by pomohlo hlubší porozumění supernovám typu Ia, na kterých to vše spočívá.
Video: Introduction to David Wiltshire
UC Connect: Black holes making waves around the universe
Literatura
Royal Astronomical Society 14. 9. 2017, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 472: 835–851.