A sötét energia egy rejtélyes jelenség, amely a gravitációval ellentétesen hat, és az univerzum tágulásának felgyorsulásáért felelős. Bár a sötét energia a kozmosz tömegének és energiájának akár háromnegyedét is kiteheti, a sötét energia mögöttes természete évtizedek óta rejtve maradt a fizikusok előtt. A sötét energiának nincs valódi kapcsolata a sötét anyaggal, azon túl, hogy a sötét szó közös, ami csak annyit jelent, hogy a tudósok nem igazán tudják, mi is ez a két dolog.
2023-ban a tudósok azt mondták, hogy bizonyítékot találtak arra, hogy a sötét energia a fekete lyukakban tárolt energia egy fajtájával magyarázható. Ha igaz, a felfedezés azt jelentené, hogy az univerzumról alkotott jelenlegi modelljeink nem tartalmaznának új erőket vagy mezőket Einstein gravitációról alkotott elképzelésén túl, hogy megmagyarázzák a sötét energiát. A további eredményeknek azonban meg kellene erősíteniük az eredményeket, mielőtt a fizikusok széles körben elfogadnák a sötét energia magyarázataként.
Ki fedezte fel a sötét energiát?
A felismerés, hogy a világegyetem tágul, Edwin Hubble amerikai csillagászhoz vezethető vissza, aki 1929-ben észrevette, hogy minél távolabb van egy galaxis a Földtől, annál gyorsabban távolodik tőlünk - olvasható a Hubble Űrteleszkóp honlapján. Ez nem azt jelenti, hogy a mi bolygónk a világegyetem középpontja, hanem azt, hogy az űrben minden állandó sebességgel távolodik minden mástól.
Közel 60 évvel Hubble felfedezése után a tudósok újabb megdöbbentő felfedezést tettek. A kutatók már régóta próbálták pontosan megmérni a kozmikus távolságokat a távoli csillagok fényét vizsgálva. Az 1990-es évek végén, miután távoli szupernóvákat vizsgáltak, két független kutatócsoport azt találta, hogy a csillagrobbanások fénye halványabb a vártnál. Ez azt jelzi, hogy a világegyetem nemcsak tágul, hanem gyorsul is a tágulása;
Ez a felfedezés azóta is okot ad a fizikusoknak arra, hogy vakarják a fejüket, és a felfedezői 2011-ben fizikai Nobel-díjat is kaptak érte.
Mit csinál a sötét energia?
Bár a kutatók nem értik teljesen a sötét energiát, a jelenségről szerzett ismereteiket felhasználták a világegyetem olyan modelljeinek megalkotásához, amelyek az ősrobbanástól kezdve a galaxisok mai nagyméretű szerkezetéig mindent megmagyaráznak. E modellek némelyike azt jósolja, hogy a sötét energia évmilliárdok múlva mindent szétszakít, ami létezik.
A sötét energiával kapcsolatos vezető magyarázatok szerint a sötét energia a téridő szövetében rejlő felhalmozott energia egy fajtája. "Ez az egyszerű modell a gyakorlatban nagyon jól működik, és a kozmológiai modell egyszerű kiegészítése anélkül, hogy módosítani kellene a gravitációs törvényt" - mondta korábban Baojiu Li, az egyesült királyságbeli Durham Egyetem matematikai fizikusa a Live Science-nek. Az elképzelés azonban egy komoly problémával jár: a fizikusok előrejelzése szerint a vákuum energiájának értékének 120 nagyságrenddel nagyobbnak kellene lennie, mint amit a kozmológusok a mérések során megfigyelnek - mondta Li.
2023 februárjában a tudósok az ősi és szunnyadó fekete lyukak mérései alapján kimutatták, hogy ezek a kozmikus óriások gyorsabban növekednek, mint ahogy azt előre jelezték. Az eredmények azt sugallják, hogy a fekete lyukak a téridő szövetében rejlő vákuumenergia egy olyan típusát tartalmazzák, amely magyarázatot adhat az univerzum tágulására, mindezt Einstein relativitáselméletének keretein belül. Ha a felfedezés megállja a helyét, az azt jelentené, hogy nincs szükség új fizikára a sötét energia magyarázatához. Eredményeiket a The Astrophysical Journal és a The Astrophysical Journal Letters című folyóiratokban publikálták két tanulmányban.
Egy alternatív elképzelés szerint a sötét energia egy további alapvető erő, amely a már ismert négyhez (gravitáció, elektromágnesesség, erős és gyenge magerő) csatlakozik. Ez a feltételezés azonban nem ad magyarázatot arra, hogy az emberek miért nem veszik észre ezt az extra erőt a mindennapi életünkben. Ezért az elméletalkotók kreatív modelleket is építettek, amelyek azt sugallják, hogy ez a titokzatos erő valamilyen módon rejtve van.
A sötét energia mért értéke jelenleg heves vita tárgyát képezi a fizika rivális frakciói között. Egyes kutatók a sötét energia erejét a kozmikus mikrohullámú háttér, az ősrobbanás halvány visszhangja segítségével mérték, és egy becslést adtak.
Más csillagászok azonban, akik a sötét energia erősségét távoli kozmikus objektumok fényének segítségével mérik, más értéket kaptak, és eddig senki sem tudta megmagyarázni az eltérést. Néhány szakértő felvetette, hogy a sötét energia ereje az idő múlásával változik, bár ennek az elképzelésnek a hívei még nem tudták meggyőzni társaik többségét erről a magyarázatról.
További források:
- Olvasson többet a sötét energiáról az ausztrál Swinburne Egyetemen.
- Íme a sötét energia és a sötét anyag meghatározása a NASA Science-től.
- Nézze meg a "Big Mysteries: Dark Energy" című filmet a Fermilabtól.
