Temna energija je skrivnosten pojav, ki deluje v nasprotju z gravitacijo in je odgovoren za pospeševanje širjenja vesolja. Čeprav temna energija predstavlja do tri četrtine mase in energije vesolja, se fiziki že desetletja izogibajo njenemu bistvu. Temna energija nima nobene prave povezave s temno snovjo, razen skupne besede temna, kar pomeni le to, da znanstveniki ne vedo, kaj ti dve stvari v resnici sta.
Znanstveniki so leta 2023 ugotovili, da so odkrili dokaze, da bi lahko temno energijo pojasnili z vrsto energije, ki se shranjuje v črnih luknjah. Če je ugotovitev resnična, bi to pomenilo, da naši trenutni modeli vesolja ne bi potrebovali novih sil ali polj, ki presegajo Einsteinovo pojmovanje gravitacije, da bi pojasnili temno energijo. Vendar bi bilo treba ugotovitve potrditi z nadaljnjimi ugotovitvami, preden bi jih fiziki splošno sprejeli kot razlago temne energije.
Kdo je odkril temno energijo?
Ugotovitev, da se vesolje širi, izhaja iz časov ameriškega astronoma Edwina Hubbla, ki je leta 1929 opazil, da se galaksija od Zemlje oddaljuje toliko hitreje, kolikor bolj je oddaljena od nas, piše na spletni strani Hubblovega vesoljskega teleskopa. To ne pomeni, da je naš planet središče vesolja, temveč da se vse v vesolju stalno oddaljuje od vsega drugega.
Skoraj 60 let po Hubblovem odkritju so znanstveniki naredili še eno presenetljivo odkritje. Raziskovalci so že dolgo poskušali natančno izmeriti vesoljske razdalje s pomočjo svetlobe oddaljenih zvezd. Konec devetdesetih let prejšnjega stoletja sta dve neodvisni ekipi po preučevanju oddaljenih supernov ugotovili, da je svetloba zvezdnih eksplozij šibkejša od pričakovane. To kaže, da se vesolje ne samo širi, ampak se tudi pospešeno širi.
Od takrat se fiziki zaradi te ugotovitve praskajo po glavi, njeni odkritelji pa so leta 2011 prejeli tudi Nobelovo nagrado za fiziko.
Kaj počne temna energija?
Čeprav raziskovalci temne energije ne razumejo povsem, so svoje znanje o tem pojavu uporabili pri oblikovanju modelov vesolja, ki pojasnjujejo vse od velikega poka do sodobne obsežne strukture galaksij. Nekateri od teh modelov predvidevajo, da bo temna energija čez več milijard let raztrgala vse obstoječe.
Glavne razlage temne energije kažejo, da gre za vrsto energije, ki je vgrajena v strukturo prostor-časa. "Ta preprost model se v praksi zelo dobro obnese in je enostaven dodatek kozmološkemu modelu, ne da bi bilo treba spreminjati gravitacijski zakon," je za Live Science povedal Baojiu Li, matematični fizik z univerze Durham v Združenem kraljestvu. Toda zamisel ima eno veliko težavo: fiziki predvidevajo, da bi morala biti vrednost energije vakuuma za 120 velikostnih redov višja od tiste, ki jo kozmologi opazujejo pri meritvah, je dejal Li.
Februarja 2023 so znanstveniki z meritvami iz starih in mirujočih črnih lukenj dokazali, da ti kozmični velikani rastejo hitreje, kot je bilo predvideno. Ugotovitve kažejo, da črne luknje vsebujejo vrsto vakuumske energije, ki je neločljivo povezana s tkivom prostor-časa in s katero je mogoče pojasniti širjenje vesolja, vse v okviru Einsteinove teorije relativnosti. Če se bo ugotovitev potrdila, to pomeni, da za razlago temne energije ne bo potrebna nobena nova fizika. Svoje ugotovitve so objavili v dveh člankih v revijah The Astrophysical Journal in The Astrophysical Journal Letters.
Alternativna ideja predvideva, da je temna energija dodatna temeljna sila, ki se pridruži štirim že znanim (gravitaciji, elektromagnetizmu ter močni in šibki jedrski sili). Vendar ta domneva ne pojasnjuje, zakaj ljudje te dodatne sile ne opazimo v vsakdanjem življenju. Zato so teoretiki zgradili tudi ustvarjalne modele, ki kažejo, da je ta skrivnostna sila na nek način skrita.
Izmerjena vrednost temne energije je trenutno predmet intenzivne razprave med rivalskimi frakcijami v fiziki. Nekateri raziskovalci so izmerili moč temne energije s pomočjo kozmičnega mikrovalovnega ozadja, šibkega odmeva velikega poka, in pripravili eno oceno.
Drugi astronomi, ki merijo moč temne energije s pomočjo svetlobe oddaljenih vesoljskih objektov, pa so dobili drugačne vrednosti in nihče še ni znal pojasniti razhajanja. Nekateri strokovnjaki so predlagali, da se moč temne energije s časom spreminja, čeprav zagovorniki te zamisli o tej razlagi še niso prepričali večine svojih kolegov.
Dodatni viri:
- Preberite več o temni energiji z univerze Swinburne v Avstraliji.
- Tukaj je definicija temne energije in temne snovi iz NASA Science.
- Oglejte si "Big Mysteries: Dark Energy," iz Fermilaba.
