Jak si pamatujete, tento týden ve světě fyziky a astronomie někdo vystřelil z děla: snad se expanze vesmíru nezrychluje. Ve vědeckých zprávách časopisu Nature se objevil článek, který částečně vyvrátil základní pozorování, která vedla k modernímu názoru, že temná energie zrychluje vesmír. Samozřejmě jsme se okamžitě rozhodli opustit tento podivný, nepochopitelný a nepolapitelný nápad. A spěchali.
Slavný americký astrofyzik Adam Riess, který se svými kolegy obdržel Nobelovu cenu, mluvil na obranu temné energie, hádejte co? „Za objev zrychlené expanze vesmíru pozorováním vzdálených supernov.“Zveřejnil jsem svoji poznámku k časopisu Scientific American. Dále od první osoby.
Po přečtení tohoto článku jste si jisti, že není nutné revidovat naše současné chápání vesmíru. Všechno, co tato práce dělá, je mírné snížení naší důvěry v to, co víme - ale také to, že se zbavíme kosmologických dat, na nichž bylo naše porozumění postaveno. Ignoruje také důležité podrobnosti v datech, na které se dívá. A kromě těchto problémů jsou titulky stejně špatné. Studie dospěla k závěru, že nyní jsme si pouze 99,7% jisti, že se vesmír rozpíná rychlostí, ale je nepravděpodobné, že by se to rovnalo „nerychluje se“.
Původní objev, že se vesmír rozpíná s rostoucí rychlostí, učinili dva týmy astronomů v roce 1998 pomocí supernov typu Ia jako vesmírných měřicích přístrojů. Supernovy - explodující hvězdy - jsou jedny z nejsilnějších výbuchů ve vesmíru, což odpovídá miliardě miliard miliard atomových bomb explodujících současně. Typ Ia je speciální typ supernovy, který na rozdíl od jiných supernov exploduje pokaždé se stejnou svítivostí a pravděpodobně dosáhne limitu kritické hmotnosti. Tato podobnost znamená, že rozdíly v jejich pozorovaném jasu téměř vždy závisí na tom, jak daleko jsou. Proto jsou ideální pro měření kosmických vzdáleností. Kromě toho jsou tyto objekty relativně běžné a tak jasné, že je vidíme miliardy světelných let daleko. Vidíme, jaký byl vesmír před miliardami let, a můžeme to porovnat s tím, jak vypadá teď.
Tyto supernovy jsou pro svoji konzistenci často označovány jako „standardní svíčky“, ale přesněji řečeno, jsou to „standardizované svíčky“, protože v praxi lze jejich přesnost zlepšit a zlepšit zohledněním malých rozdílů v jejich explozích, pozorováním toho, jak dlouho se exploze odvíjí a jak se barva supernova se červenala kvůli prachu mezi námi a nimi. Hledání způsobu, jak provést přesnější opravy, vedlo k objevu zrychlujícího se vesmíru.
Tento nedávný dokument, který způsobil mediální humbuk, používal katalog supernov typu Ia shromážděný komunitou (včetně nás), který byl mnohokrát analyzován dříve. Autoři však použili jinou metodu zahrnutí oprav - a věříme, že to podkopává důvěryhodnost jejich výsledků. Navrhují, že průměrné vlastnosti supernov z každého vzorku použitého k měření historie expanze jsou stejné, i když se již ukázalo, že se liší, a na tyto rozdíly se podílely analýzy minulosti. I když však tyto rozdíly ignorujeme, dospěli k závěru, že šance na urychlení rozpínání vesmíru je asi 99,7%.
Převážná většina astronomů navíc věří, že vesmír se nyní rozpíná rychleji než před miliardami let, což není podporováno pouze měřením supernov. To zahrnuje drobné výkyvy v reliktním dosvitu Velkého třesku (kosmické mikrovlnné pozadí) a moderní otisk těchto výkyvů v distribuci galaxií kolem nás (takzvané baryonické akustické oscilace). Tato studie také ignoruje přítomnost významného množství hmoty ve vesmíru, potvrzenou mnohokrát a různými způsoby od 70. let. Další údaje ukazují, že vesmír se rozpíná nezávisle na supernovách. Pokud zkombinujeme další pozorování s daty supernovy, získáme ne 99,99% spolehlivost, ale 99,99999%. To je jisté.
Propagační video:
Nyní víme, že temná energie, o které si myslíme, že způsobuje zrychlení rozpínání vesmíru, tvoří 70% vesmíru se zbytkem hmoty. Povaha temné energie zůstává jedním z největších tajemství astrofyziky. Neexistuje však žádná aktivní debata o existenci temné hmoty a nikdo již nehovoří o zrychlení expanze, protože tento obrázek byl upevněn před deseti lety.
Existuje mnoho významných nových studií, jak na Zemi, tak ve vesmíru, s nejvyšší prioritou v příštích dvaceti letech, aby bylo možné přesně zjistit, co by tato temná energie mohla být. V tomto okamžiku musíme pokračovat ve zdokonalování našich měření a zpochybňovat naše předpoklady. I když tato nedávná práce nevyvrací žádné teorie, je velmi dobré, že se na chvíli můžeme pozastavit a připomenout nám, jak velké jsou otázky, které se snažíme vyřešit, jak jsme dospěli k našim současným závěrům a jak vážně bychom měli vyzkoušet každou cihlu našeho porozumění.
ILYA KHEL