Újabb megfigyelés boríthatja fel a kozmológia törvényeit

A világegyetem fénye egyre halványodik

A legújabb mérések szerint az Univerzum gyorsabban tágul, mint korábban gondolták. Ha az eredményeket megerősítik, elképzelhető, hogy át kell írni a kozmológiai törvényeket. 

Úgy tűnik, hogy a sötét energia – az ismeretlen erő, amely az elméletek szerint a Világegyetem tágulásáért felelős – az idők során erősebbé vált, írja a Nature magazin híroldala.

Azt gondolom, hogy van valami a kozmológia standard modelljében, amit nem értünk”

– mondta Adam Riess asztrofizikus, a Johns Hopkins Egyetem kutatója, aki egyúttal a publikálásra váró új tanulmány vezető szerzője.

Galaxisok a Hubble felvételén Forrás: NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), UDF 2012 Team

Egy másik szakember, Kevork Abazajian azt nyilatkozta az oldalnak, hogy amennyiben megerősítik őket, az új eredmények átformálhatják az egész kozmológiát.

A Világegyetem keletkezésére általánosan elfogadott elmélet, a kozmológia standard modellje szerint a Világegyetem egy nagyon sűrű és forró állapotból keletkezett, és azóta folyamatosan tágul.

Sötét anyag és sötét energia vetélkedése

A jelenlegi teóriák alapján a Világegyetem fejlődésében két fő összetevőjének „vetélkedése” játszik főszerepet. Míg a sötét anyag lassítja az Univerzum tágulását, a sötét energia ezzel ellentétesen hat, és gyorsítja.

A korábbi megfigyelések azt találták, hogy a sötét energia „ereje” a világmindenség története során mindvégig állandó volt.

Minden, amit a tudósok tudnak a sötét energiáról és a sötét anyagról, az a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzásból ered. Az ősrobbanás után nagyjából 400 000 évvel az atommagok és elektronok összeálltak atomokká, és a fotonok (fény) számára a világegyetem átlátszóvá vált. A mikrohullámú háttérsugárzás ebből az időből származik, így komoly bizonyítéka az „Nagy Bumm” megtörténtének.

Forrás: Wikimedia Commons

A Világegyetem „csecsemőkorába” az Európai Űrügynökség (ESA) Planck műholdja nyert részletesebb betekintést az elmúlt években. A kutatóeszköz mérései alapján a szakértők következtetni tudnak arra, milyen módon keletkezett az Univerzum, hogyan fejlődött, és miként tágult a története során.

Ellentmondások

Hosszú évekig ezek a következtetések ellentmondtak a Világegyetem tágulásának ütemét (a Hubble-állandót) figyelő közvetlen méréseknek. Most viszont az új eredmények annyival meghaladják a hibahatárt, hogy nem lehet őket figyelmen kívül hagyni.

A Hubble-állandó értékét úgy határozták meg, hogy megállapították, milyen gyorsasággal távolodnak a Tejútrendszertől viszonylag nem túl messze fekvő galaxisok. Ehhez az úgynevezett standard gyertyákat használták. Ez azoknak a csillagászati objektumoknak vagy jelenségeknek az összefoglaló neve, amelyek esetében nemcsak a Földön megfigyelt látszólagos fényesség határozható meg, hanem az abszolút fényességük is. Emiatt jól alkalmazhatók távolságmeghatározásra.

Forrás: NASA/Hubble Space Telescope

Riess és munkatársai kétféle standard gyertyát tanulmányoztak 18 galaxisban. A több száz órányi megfigyelést a Hubble-űrtávcső biztosította a kutatóknak.

A publikálás előtt álló cikkben azt állapították meg, hogy a tágulás sebessége 8 százalékkal gyorsabb, mint azt eddig a Planck adatai alapján feltételezték.

Erősebbé válhatott a sötét energia?

„Ha a Hubble-állandóval kapcsolatos új mérések és a Planck műhold korábbi vizsgálatai is pontosak, akkor a standard modellben valamit meg kell változtatni” – mondta Riess. Elképzelhető, hogy a sötét anyag másfajta tulajdonságokkal is rendelkezik, mint hitték, de ugyancsak elképzelhető, hogy a sötét energia az idők folyamán erősebbé vált.

Természetesen felmerül egy harmadik lehetőség is, mégpedig az, hogy a standard gyertyák mégsem megbízhatóak. Ezt már Wendy Freedman, a Chicagói Egyetem csillagásza állítja, aki jelenleg új távolságmérési metódus után kutat kollégáival.