Tamsioji energija - tai mįslingas reiškinys, veikiantis priešingai gravitacijai ir spartinantis Visatos plėtimąsi. Nors tamsioji energija sudaro iki trijų ketvirtadalių kosmoso masės ir energijos, jos prigimtis fizikams dešimtmečius buvo neįkandama. Tamsioji energija neturi jokių realių sąsajų su tamsiąja medžiaga, išskyrus bendrą žodį "tamsioji", kuris reiškia tik tai, kad mokslininkai iš tikrųjų nežino, kas tai yra.
2023 m. mokslininkai teigė aptikę įrodymų, kad tamsiąją energiją galima paaiškinti tam tikros rūšies energija, saugoma juodosiose skylėse. Jei tai tiesa, šis atradimas reikštų, kad mūsų dabartiniai visatos modeliai, norėdami paaiškinti tamsiąją energiją, neturėtų naujų jėgų ar laukų, kurie pranoktų Einšteino gravitacijos sampratą. Vis dėlto, prieš fizikams plačiai pripažįstant šią išvadą kaip tamsiosios energijos paaiškinimą, ją reikėtų patvirtinti vėlesniais atradimais.
Kas atrado tamsiąją energiją?
Kad visata plečiasi, suprato amerikiečių astronomas Edvinas Hubble'as, kuris 1929 m. pastebėjo, kad kuo toliau nuo Žemės yra galaktika, tuo greičiau ji nuo mūsų tolsta, rašoma Hubble'o kosminio teleskopo svetainėje. Tai nereiškia, kad mūsų planeta yra visatos centras, bet greičiau tai, kad viskas erdvėje tolsta nuo viso kito pastoviu greičiu.
Praėjus beveik 60 metų po Hubble'o atradimo, mokslininkai padarė dar vieną stulbinantį atradimą. Mokslininkai jau seniai bandė tiksliai išmatuoti kosminius atstumus stebėdami tolimų žvaigždžių šviesą. XX a. dešimtojo dešimtmečio pabaigoje dvi nepriklausomos komandos, ištyrusios tolimas supernovas, nustatė, kad žvaigždžių sprogimų šviesa yra silpnesnė, nei tikėtasi. Tai rodo, kad Visata ne tik plečiasi, bet ir spartėja.
Nuo to laiko šis atradimas sukėlė fizikams rūpesčių, o jo atradėjai 2011 m. pelnė Nobelio fizikos premiją.
Ką veikia tamsioji energija?
Nors mokslininkai iki galo nesupranta tamsiosios energijos, jie pasinaudojo savo žiniomis apie šį reiškinį kurdami visatos modelius, kurie paaiškina viską - nuo Didžiojo sprogimo iki šiuolaikinės didelio mastelio galaktikų struktūros. Kai kuriuose iš šių modelių prognozuojama, kad po milijardų metų tamsioji energija suplėšys viską, kas egzistuoja.
Pagrindiniai tamsiosios energijos aiškinimai rodo, kad tai yra tam tikros rūšies sukaupta energija, būdinga erdvėlaikio audiniui. "Šis paprastas modelis labai gerai veikia praktiškai ir juo galima nesunkiai papildyti kosmologinį modelį, nekeičiant gravitacijos dėsnio", - anksčiau "Live Science" sakė Baojiu Li, Durhamo universiteto (Jungtinė Karalystė) matematinės fizikos specialistas. Tačiau ši idėja susiduria su viena didele problema: fizikai prognozuoja, kad vakuumo energijos vertė turėtų būti 120 eilių didesnė nei ta, kurią kosmologai stebi atlikdami matavimus, sakė Li.
2023 m. vasarį mokslininkai, remdamiesi senų ir miegančių juodųjų skylių matavimais, įrodė, kad šios kosminės milžinės auga sparčiau, nei prognozuota. Išvados rodo, kad juodosiose skylėse yra tam tikros rūšies vakuuminės energijos, būdingos erdvėlaikio audiniui, kuri gali paaiškinti visatos plėtimąsi, ir visa tai atitinka Einšteino reliatyvumo teoriją. Jei šis atradimas pasitvirtins, tai reikštų, kad tamsiajai energijai paaiškinti nereikės jokios naujos fizikos. Savo išvadas jie paskelbė dviejuose straipsniuose žurnaluose "The Astrophysical Journal" ir "The Astrophysical Journal Letters".
Alternatyvi idėja teigia, kad tamsioji energija yra papildoma fundamentalioji jėga, prisijungianti prie keturių jau žinomų (gravitacijos, elektromagnetizmo, stipriosios ir silpnosios branduolinių jėgų). Tačiau šis spėjimas nepaaiškina, kodėl žmonės nepastebi šios papildomos jėgos kasdieniame gyvenime. Todėl teoretikai taip pat sukūrė kūrybinius modelius, kuriuose siūloma manyti, kad ši paslaptinga jėga yra kažkaip paslėpta.
Dėl išmatuotos tamsiosios energijos vertės šiuo metu vyksta įtemptos diskusijos tarp konkuruojančių fizikos grupuočių. Kai kurie mokslininkai tamsiosios energijos galią išmatavo naudodami kosminį mikrobangų foną - neryškų Didžiojo sprogimo aidą - ir pateikė vieną įvertį.
Tačiau kiti astronomai, tamsiąją energiją matuojantys pagal tolimų kosminių objektų šviesą, nustatė kitokią vertę, ir niekas dar nesugebėjo paaiškinti šio neatitikimo. Kai kurie ekspertai iškėlė prielaidą, kad tamsiosios energijos galia kinta laikui bėgant, tačiau šios idėjos šalininkams dar nepavyko įtikinti daugumos kolegų.
Papildomi ištekliai:
- Skaitykite daugiau apie tamsiąją energiją iš Swinburne universiteto Australijoje.
- Štai tamsiosios energijos ir tamsiosios materijos apibrėžimas iš NASA Science.
- Žiūrėkite „Fermilab“ „Didžiosios paslaptys: tamsi energija“.
