Temná energia je záhadný jav, ktorý pôsobí v protiklade ku gravitácii a je zodpovedný za urýchľovanie rozpínania vesmíru. Hoci temná energia tvorí až tri štvrtiny hmoty a energie vesmíru, jej podstata fyzikom už desaťročia uniká. Temná energia nemá žiadne skutočné spojenie s temnou hmotou, okrem spoločného slova temná, čo len znamená, že vedci v skutočnosti nevedia, čo tieto veci sú.
V roku 2023 vedci uviedli, že objavili dôkaz, že temnú energiu možno vysvetliť typom energie uloženej v čiernych dierach. Ak by toto zistenie bolo pravdivé, znamenalo by to, že naše súčasné modely vesmíru by na vysvetlenie temnej energie nepotrebovali nové sily alebo polia nad rámec Einsteinovej koncepcie gravitácie. Následné zistenia by však museli tieto poznatky potvrdiť, aby ich fyzici mohli všeobecne prijať ako vysvetlenie temnej energie.
Kto objavil temnú energiu?
Podľa webovej stránky Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu sa dá zistiť, že vesmír sa rozpína už od amerického astronóma Edwina Hubbla, ktorý si v roku 1929 všimol, že čím ďalej je galaxia od Zeme, tým rýchlejšie sa od nás vzďaľuje. To neznamená, že naša planéta je stredom vesmíru, ale skôr to, že všetko vo vesmíre sa od všetkého ostatného vzďaľuje konštantnou rýchlosťou.
Takmer 60 rokov po Hubblovom objave urobili vedci ďalší prekvapujúci objav. Vedci sa už dlho snažili presne merať vesmírne vzdialenosti pozorovaním svetla vzdialených hviezd. Koncom 90. rokov 20. storočia po preskúmaní vzdialených supernov dva nezávislé tímy zistili, že svetlo hviezdnych výbuchov je slabšie, ako sa očakávalo. To naznačuje, že vesmír sa nielen rozpína, ale aj zrýchľuje svoje rozpínanie.
Toto zistenie odvtedy dáva fyzikom dôvod poškriabať sa na hlave, pričom jeho objavitelia získali v roku 2011 Nobelovu cenu za fyziku.
Čo robí temná energia?
Hoci vedci úplne nerozumejú temnej energii, využili svoje poznatky o tomto fenoméne na vytvorenie modelov vesmíru, ktoré vysvetľujú všetko od Veľkého tresku až po súčasnú veľkorozmernú štruktúru galaxií. Niektoré z týchto modelov predpovedajú, že temná energia za miliardy rokov roztrhá všetko, čo existuje.
Hlavné vysvetlenia temnej energie naznačujú, že ide o druh nahromadenej energie obsiahnutej v štruktúre časopriestoru. "Tento jednoduchý model funguje prakticky veľmi dobre a je to jednoduchý doplnok kozmologického modelu bez toho, aby sme museli upravovať gravitačný zákon," povedal predtým pre Live Science Baojiu Li, matematický fyzik z Durhamskej univerzity vo Veľkej Británii. Táto myšlienka má však jeden zásadný problém: Fyzici predpokladajú, že hodnota energie vákua by mala byť o 120 rádov vyššia, než akú kozmológovia pozorujú pri meraniach, povedal Li.
Vo februári 2023 vedci pomocou meraní z dávnych a neaktívnych čiernych dier ukázali, že tieto vesmírne beštie rastú rýchlejšie, ako sa predpokladalo. Zistenia naznačujú, že čierne diery obsahujú typ vákuovej energie obsiahnutej v tkanive časopriestoru, ktorá môže vysvetliť rozpínanie vesmíru, a to všetko v rámci Einsteinovej teórie relativity. Ak sa toto zistenie potvrdí, bude to znamenať, že na vysvetlenie temnej energie nebude potrebná žiadna nová fyzika. Svoje zistenia publikovali v dvoch článkoch v časopisoch The Astrophysical Journal a The Astrophysical Journal Letters.
Alternatívna myšlienka predpokladá, že temná energia je ďalšou fundamentálnou silou, ktorá sa pridáva k štyrom už známym (gravitácia, elektromagnetizmus a silné a slabé jadrové sily). Táto domnienka však nevysvetľuje, prečo ľudia túto dodatočnú silu v každodennom živote nevnímajú. Teoretici preto vytvorili aj kreatívne modely, ktoré naznačujú, že táto záhadná sila je nejakým spôsobom skrytá.
Nameraná hodnota temnej energie je v súčasnosti predmetom intenzívnej diskusie medzi súperiacimi frakciami vo fyzike. Niektorí výskumníci merali silu temnej energie pomocou kozmického mikrovlnného pozadia, ktoré je slabou ozvenou veľkého tresku, a vypracovali jeden odhad.
Ale iní astronómovia, ktorí merajú silu temnej energie pomocou svetla vzdialených vesmírnych objektov, zistili inú hodnotu a nikto zatiaľ nedokázal tento rozpor vysvetliť. Niektorí odborníci navrhli, že sila temnej energie sa mení v čase, hoci zástancovia tejto myšlienky zatiaľ nedokázali presvedčiť väčšinu svojich kolegov o tomto vysvetlení.
Ďalšie zdroje:
- Prečítajte si viac o temnej energii zo Swinburne University v Austrálii.
- Tu je definícia temnej energie a temnej hmoty z NASA Science.
- Pozrite si „Veľké záhady: Temná energia“ od spoločnosti Fermilab.
