Za zrychlující se rozpínání vesmíru může temná energie

20.05. 08:45 | Autor: - von -

Univerzálně působící temná energie je znázorněna jako fialová síť nahoře, gravitace, jejíž síla klesá s druhou mocninou vzdálenosti, jako zelená síť dole.

Vesmír se rozpíná stále rychleji. Astronomové se dlouho nemohli shodnout, zda za to může tajemná temná energie, nebo zvláštní chování gravitace. Nová měření usvědčují temnou energii, přestože stále neznáme její podstatu.

Když Albert Einstein formuloval obecnou teorii relativity, z rovnic mu vycházelo, že se vesmír rozpíná. To však bylo v rozporu s tehdejšími představami o statickém vesmíru. Zavedl proto tzv. kosmologickou konstantu, která rozpínání eliminovala. Když později vyšlo najevo, že se vesmír skutečně rozpíná, Einstein se kosmologické konstanty zbavil a prohlásil ji za největší omyl svého života.

Ještě později se ukázalo, že se vesmír rozpíná stále rychleji. A kosmologická konstanta přišla opět vhod. Do rovnic se vrátila, nikdo však nevěděl, jaký reálný faktor se za ní skrývá. Jedna z teorií říká, že příčinou je zvláštní chování gravitace, která se při působení na velké vzdálenosti stává odpudivou.

Konkurenční teorie zavádí koncept temné energie. Ta podle astrofyziků tvoří 74 procent vesmíru a způsobuje jeho rozpínání. Dalších 22 procent tvoří temná hmota. Na běžnou hmotu, kterou jsme schopni současnými přístroji pozorovat a měřit její množství, tak zbývají pouhá čtyři procenta.

Supernovy jako "standardní svíčky"

Nejnovější měření teorii o odpudivé gravitaci vyvrací a naopak dává za pravdu konceptu počítajícímu s tajemnou temnou energií. Je založeno na pět let trvajícím studiu prostorového rozmístění 200 tisíc galaxií, z nichž ty nejvzdálenější jsou od nás sedm miliard světelných let daleko. To umožnilo nahlédnout zpět v čase a podívat se na uspořádání vesmíru před sedmi miliardami let.

Astronomové pozorovali supernovy v galaxiích (tzv. standardní svíčky), s jejichž pomocí lze měřit vzdálenost i rychlost, jakou se galaxie vzdaluje. Astronomové měřili vzájemné vzdálenosti galaxií a také jejich vzdálenost od Země. Provést taková měření jim umožnily supernovy, které vydávají jasné záření o stálé intenzitě. Vědci jim proto přezdívají "standardní svíčky". Pokud víme, jak intenzivně supernova září, lze měřením zachycené intenzity záření vypočítat její vzdálenost od Země.

Získaná data jsou v souladu s tím, jak podle astrofyziků temná energie rozpíná vesmír. "Působení temné energie je, jako kdybyste vyhodili míč do vzduchu a ten stále rychleji směřoval vzhůru k nebi," říká Chris Blake ze Swinburnovy technologické univerzity v australském Melbourne, který výzkumný tým vedl.

V raném vesmíru převládala gravitace. Ale přibližně v době, kdy vesmír oslavil své osmimiliardté narozeniny, se hmota naředila natolik, že gravitační síla zeslábla, protože její intenzita klesá s druhou mocninou vzdálenosti mezi dvěma vzájemně se přitahujícími objekty. Vliv temné energie tak začal nabývat na významu a dále sílí. Z dnes dostupných dat vyplývá, že se vesmír bude rozpínat donekonečna.

Foto: NASA/JPL-Caltech

Autor: - von -