Temná energie ... Stále si nejsme úplně jisti, co to je a odkud pochází. Ester Piedipalumbo, blíže se podíváme na způsob, jak změřit tuto energetickou záhadu, a dělají to s jedním z nejintenzivnějších zdrojů, které mohou najít - gama záblesky.
"Jsme schopni určit vzdálenost výbuchu na základě vlastností záření emitovaného během výbuchu gama paprsků." Vzhledem k tomu, že některé z těchto explozí souvisejí s nejodlehlejšími objekty v prostoru, o kterých víme, jsme poprvé schopni posoudit rychlost vesmírné expanze i v relativně raných obdobích po Velkém třesku, “ říká prof. Marek Demianski (FUW).
Co vytvořilo tuto novou metodu? V roce 1998 astronomové měřili energii uvolňovanou událostmi typu Ia supernovae a uvědomili si, že vyloučené síly byly konzistentní. Stejně jako standardní model svíčky se toto vydání mohlo použít k určení kosmických vzdáleností. Ale byla tu jen jedna výzva ... Čím dál událost byla, tím slabší byl podpis.
Zatímco tyto slabé události se nerozsvítily noc, oni byly osvětlit způsob, jakým věda přemýšlela o věcech. Možná byly tyto supernovy typu Ia dále, než se předpokládalo ... a pokud by to byla pravda, možná místo zpomalení expanze vesmíru, možná to zrychlovalo! Aby byl univerzální model nastaven na práva, musela být zavedena nová forma hromadné energie - temná energie - a musela být dvacetkrát větší, než jsme mohli vnímat. "Přes noc se temná energie stala doslova největším tajemstvím vesmíru," říká Prof. Demianski. V modelu předloženém Einsteinem je to vlastnost kosmologické konstanty - a další model naznačuje, že zrychlená expanze je způsobena nějakým neznámým skalárním polem. "Jinými slovy, je to buď - nebo: buď se časoprostor sám rozšiřuje, nebo se rozšiřuje o skalární fyzické pole uvnitř," říká Prof. Demianski.
Jaký je tedy smysl studií? Pokud je možné použít výbuch gama paprsků jako typ standardní svíčky, pak mohou astronomové lépe posoudit hustotu temné energie, což jim umožní dále zdokonalovat modely. Pokud zůstane monofonní, patří do kosmologické konstanty a je majetkem časoprostoru. Pokud by však zrychlení vesmíru bylo vlastnictvím skalárního pole, hustota temné energie by se lišila. "Tohle byl problém." Aby bylo možné posoudit změny v hustotě temné energie bezprostředně po Velkém třesku, je třeba vědět, jak změřit vzdálenost k velmi vzdáleným objektům. Tak vzdálené, že i supernovy typu Ia, které jsou k nim připojeny, jsou příliš slabé na to, aby byly pozorovány, “říká Demianski.
Nyní začíná skutečný výzkum. Záblesky gama paprsků musely být změřeny jejich energetické hladiny a to přesně znamenalo prohlédnout si předchozí studie, které obsahovaly ověřené zdroje vzdálenosti, jako například supernovy typu Ia. "Zaměřili jsme se na tyto případy." Znali jsme vzdálenost od galaxie a také jsme věděli, kolik energie výbuchu dosáhlo Země. To nám umožnilo kalibrovat roztržení, to znamená, vypočítat celkovou energii výbuchu, “vysvětluje Prof. Potom dalším krokem bylo nalezení statistických závislostí mezi různými vlastnostmi záření emitovaného během roztržení gama záření a celková energie výbuchu. Takové vztahy byly objeveny. „Nemůžeme poskytnout fyzikální vysvětlení, proč jsou určité vlastnosti dávek gama paprsků korelovány,“ zdůrazňuje Prof. „Můžeme však říci, že pokud registrované záření má takové a takové vlastnosti, pak praskla měla takovou a takovou energii. To nám umožňuje použít výbuchy jako standardní svíčky k měření vzdáleností. “
Ester Piedipalumbo a tým vědců z univerzit ve Varšavě a Neapoli poté vzali rukavici. Přes tento fascinující nový koncept je skutečností, že vzdálené výbuchy gama paprsků jsou neobvyklé. I s 95 uchazeči uvedenými v katalogu Amanti prostě nebylo dost informací, aby bylo možné určit temnou energii. "Je to docela zklamání." Důležitá je však skutečnost, že máme v ruce nástroj k ověřování hypotéz o struktuře vesmíru. Nyní musíme jen čekat na další kosmický ohňostroj, “uzavírá prof. Demianski.
Nechť hry započnou…
Původní zdroj příběhu: Tisková zpráva University of Warsaw. Další čtení: Kosmologické modely ve skalárních tenzorových teoriích gravitace a pozorování: třída obecných řešení.
