Temná energie není dosud experimentálně objevenou formou hmoty, která proniká celým vesmírem, který pozorujeme. Je to ona, kdo je „zodpovědný“za to, že vesmír se nejen rozšiřuje, ale také zrychluje.
Dosud není možné „cítit“tuto energii, ale to neznamená, že o ní nelze říci nic. Zejména je možné odhadnout jeho výši vlivem, který má na expanzi vesmíru - jeho zrychlení je tím větší, čím tmavší energie ve vesmíru je v tuto chvíli.
Astronomové určují rychlost expanze vesmíru a změnu této rychlosti v průběhu času pomocí supernov. Jejich skutečná svítivost je přesně známa, díky jasu, který lze pozorovat od Země, je tedy možné přesně určit vzdálenost od nás k supernově a pomocí červeného posunu, rychlosti, kterou se tento objekt od nás v okamžiku vyzařování světla, který je dnes viditelný, vzdálil.
Ale tato metoda má vážné omezení. Je vhodný pro studium posledních devíti miliard let života vesmíru. V ní je jen velmi málo starších supernov. Mezitím se věk vesmíru odhaduje na asi 13,8 miliardy let. Bylo by nesmírně zajímavé podívat se na začátek jejího života.
Nová technika využívá ultrafialové (UV) a rentgenové údaje k odhadu vzdáleností kvazarů.
Kvazar je velká černá díra, která intenzivně pohlcuje okolní hmotu. Tato záležitost září a velmi jasně. Typický kvasar vyzařuje o 1 až 2 řády více energie než celá naše galaxie. Obzvláště příjemné je, že kvazary se objevily již na úsvitu vesmíru.
Ultrafialové záření je generováno na disku hmoty obklopující kvasar. Některé ultrafialové fotony se pak srazí s elektrony v oblaku horkého plynu nad a pod diskem a tyto srážky mohou zvýšit jejich energii na úroveň rentgenového záření. Jas kvasaru v ultrafialovém a rentgenovém rozmezí koreluje: čím více ultrafialového záření bylo na začátku, tím větší bude rentgenový jas.
Můžeme tedy spočítat skutečný jas kvasaru, a když ho známe a vidíme, můžeme vypočítat vzdálenost k němu. Poté už zbývá jen velmi málo: porovnat vzdálenost s červeným posunem objektu a vyvodit závěr o rychlosti odstranění kvasaru z nás před miliardami let, kdy bylo vyzařováno jeho světlo.
Propagační video:
Vědci shromáždili data pro 1 598 kvasarů a odhadovali rychlost expanze vesmíru ve velmi raných časech. Výsledky ukazují, že množství temné energie se postupem času zvyšuje.
Protože se jedná o novou metodu, astronomové podnikli další kroky, aby prokázali, že poskytuje spolehlivé výsledky. Ukázali, že jeho výsledky za posledních devět miliard let se shodují s tím, co bylo dříve získáno z dat supernovy.
Podrobnosti najdete v článku v Nature Astronomy. Jeho úplný předtisk je k dispozici zde.
Sergey Sysoev