Ve vesmíru může existovat exotická forma temné energie, která by mohla vysvětlovat tvrdohlavý rozpor v měření míry expanze vesmíru.
Tato takzvaná časná temná energie mohla existovat již v dětství vesmíru a brzy poté z existence vyletěla. To by zase vysvětlilo, proč míra expanze nesouhlasí.
Temná energie je neznámá, záhadná forma energie, která proniká do vesmíru a hází vesmírem rychleji a rychleji. V posledních dvou desetiletích však vědci, kteří studují zrychlující se expanzi vesmíru, našli dvě velmi odlišné míry. První světlo vesmíru - kosmické mikrovlnné záření pozadí nebo CMB - naznačuje nižší rychlost pro expanzi vesmíru než studie supernov a pulzujících hvězd v blízkém vesmíru. Jinými slovy, vesmír se zdá, že se nyní rozšiřuje rychleji, než by se dalo předpovídat, jak to vypadalo v rané historii, krátce po Velkém třesku.
Tato neshoda byla nazvána „Hubbleovo napětí“. Protože sazba CMB je v rozporu s jinými odhady a jelikož se její výpočet spoléhá na kosmologické modely, předpokládá se, že v modelu musí něco chybět - například nové zákony fyziky nebo neznámé typy látek.
Nový dokument, publikovaný 4. června v časopise Physical Review Letters, navrhuje, že časná temná energie by mohla být chybějícím kusem, který změnil počáteční rychlost expanze vesmíru. Pokud ano, tato časná temná energie by jemně ovlivnila vzhled CMB, což by vysvětlovalo, proč je měřená expanze nižší, než se očekávalo. Budoucí pozorování CMB s vysokým rozlišením by mohla být schopna ukázat, zda časná temná energie skutečně existuje v mladém vesmíru.
„Úlohou této rané temné energie je ovlivnit rychlost expanze přibližně 100 000 let po Velkém třesku,“ Vivian Poulin, hlavní autorka na novém článku a výzkumný pracovník na Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, divize Francouzského národního vědeckého centra Výzkum ve Francii, řekl Live Science. "V té době by to představovalo až 10% celkové energetické hustoty ve vesmíru."
Navrhovaná časná temná energie by netrvala dlouho - pravděpodobně by se rozpadla už po několika stovkách tisíc let. V časném vesmíru by tato temná energie fungovala jako dřívější dočasná kosmologická konstanta - neznámý faktor, který se používá k vysvětlení současného zrychlujícího se expanze našeho vesmíru, jakož i expanze hned po Velkém třesku. Jakmile by však zmizel, rychlost vesmíru by se znovu definovala moderní kosmologickou konstantou - současnou temnou energií.
"Na trhu je mnoho modelů, které by mohly produkovat," řekl Poulin Live Science. "Ten, který jsme navrhli, je inspirován teorií strun."
Vědci budou nadále studovat dopady rané temné energie na vznik vesmíru, a to i na rozsáhlých strukturách galaxií. Nadcházející mise, jako je Velký synoptický průzkumný dalekohled a Euklidovský dalekohled, by mohly být schopny přímo vyzkoušet známky včasné temné energie za pouhých pět let, řekl Poulin.
„Myslím, že je velmi důležité myslet na nové způsoby, jak by bylo možné napětí vyřešit, jak tito autoři dělají,“ řekl Wendy Freedman, astronom z Chicagské univerzity, který se do nové práce nezapojil. „Nakonec to bude vyřešeno empiricky s vyššími údaji o přesnosti. A experimenty a programy, které se nyní vyvíjejí v příštích několika letech, by měly být schopny tyto modely vyzkoušet a tuto otázku rozhodně vyřešit.“
