Kreditna slika: ESA
Šele pred nekaj leti so astronomi pretresli trenutne modele Vesolja s teorijo temne energije; ki pravi, da se širjenje Vesolja pravzaprav pospešuje. Astronomi ESA so s pregledovanjem oddaljenih grozdov galaksije - oddaljeni do 10 milijard svetlobnih let - ugotovili, da vsebujejo bolj koncentrirano snov, kot bi predvidevala teorija temne energije. Če bi bila zadeva tako skoncentrirana, Vesolje ne more biti 70% temne energije.
ESA-jeva rentgenska opazovalnica XMM-Newton je vrnila zapletene nove podatke o naravi Vesolja. V raziskavi oddaljenih grozdov galaksije je XMM-Newton ugotovil nejasne razlike med današnjimi grozdi galaksij in tistimi, ki so prisotne v vesolju pred približno sedmimi tisoč milijoni let. Nekateri znanstveniki trdijo, da to lahko razložimo tako, da 'temna energija', za katero večina astronomov zdaj verjame, da prevladuje v vesolju, preprosto ne obstaja?
Opazovanja osmih oddaljenih grozdov galaksije, od katerih je najbolj oddaljeno približno 10 tisoč milijonov svetlobnih let, je proučevala mednarodna skupina astronomov, ki jo je vodil David Lumb iz vesoljskega raziskovalnega in tehnološkega centra (ESTEC) ESA na Nizozemskem. Te skupine so primerjali s tistimi, ki so jih našli v bližnjem Vesolju. Ta študija je bila izvedena kot del večjega projekta omega XMM-Newton, ki preiskuje gostoto snovi v vesolju pod vodstvom Jima Bartletta s College de France.
Grozdi galaksij so ogromni izdajniki rentgenskih žarkov, ker vsebujejo veliko količino visokotemperaturnega plina. Ta plin obdaja galaksije na enak način kot para obdaja ljudi v savni. Z merjenjem količine in energije rentgenskih žarkov iz grozda lahko astronomi ugotovijo tako temperaturo plina kotla kot tudi maso grozda.
Teoretično bi v vesolju, kjer je gostota snovi velika, grozdi galaksij še naprej naraščali s časom, zato bi morale v povprečju vsebovati več mase kot nekoč.
Večina astronomov verjame, da živimo v vesolju nizke gostote, v katerem skrivnostna snov, znana kot "temna energija", predstavlja 70% vsebine kozmosa in zato prežema vse. V tem scenariju bi morali grozdi galaksij prenehati naraščati že zgodaj v zgodovini vesolja in videti praktično nerazločljivo od današnjih.
V prispevku, ki ga bo kmalu objavila evropska revija Astronomy and Astrophysics, astronomi iz projekta XMM-Newton Omega predstavljajo rezultate, ki kažejo, da grozdi galaksij v oddaljenem vesolju niso takšni kot danes. Zdi se, da oddajajo več rentgenskih žarkov kot danes. Tako jasno, grozdi galaksij so s časom spremenili svoj videz.
V priloženem prispevku Alain Blanchard iz Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire Midi-Pyr? N? Es in njegova ekipa rezultate uporabijo za izračun, kako se številčnost grozdskih grozdov spreminja s časom. Blanchard pravi: "V preteklosti je bilo manj skupin galaksij."
Takšen rezultat kaže, da mora biti vesolje okolje visoke gostote, v očitnem nasprotju s "skladnim modelom", ki postavlja vesolje z do 70% temne energije in zelo nizko gostoto snovi. Blanchard ve, da bo ta sklep zelo sporen, saj pravi: "Če želite upoštevati te rezultate, morate imeti v vesolju veliko zadeve in to pušča malo temne energije."
Za uskladitev novih opazovanj XMM-Newton z uskladitvenimi modeli bi morali astronomi priznati temeljno vrzel v svojem vedenju o obnašanju grozdov in po možnosti galaksij znotraj njih. Na primer, galaksije v oddaljenih grozdih bi morale v bližnji plin vbrizgati več energije, kot je trenutno znano. Ta proces naj bi se nato postopoma zmanjšal, ko se grozd in galaksije znotraj njega starajo.
Ne glede na to, na kakšen način se razlagajo rezultati, je XMM-Newton astronomom dal nov vpogled v vesolje in novo skrivnost, ki jo bodo ugibali. Glede možnosti, da so rezultati XMM-Newtona preprosto napačni, jih potrjujejo tudi druge rentgenske opazke. Če bi ti vrnili enak odgovor, bi morda morali znova premisliti svoje razumevanje Vesolja.
Vsebina Vesolja
Na splošno velja, da je vsebina Vesolja sestavljena iz treh vrst snovi: normalne snovi, temne snovi in temne energije. Normalna snov je sestavljena iz atomov, ki sestavljajo zvezde, planete, človeška bitja in vse druge vidne predmete v vesolju. Kolikor se sliši, normalna materija skoraj zagotovo predstavlja majhen delež vesolja, nekje med 1% in 10%.
Bolj ko so astronomi opazovali Vesolje, več zadeve bi morali najti, da bi vse to razložili. Te snovi pa ni mogoče sestaviti iz običajnih atomov, sicer bi bilo videti več zvezd in galaksij. Namesto tega so skovali izraz temna snov za to svojevrstno snov ravno zato, ker se izogne našemu odkrivanju. Obenem so fiziki, ki poskušajo nadaljevati razumevanje sil narave, začeli verjeti, da morajo biti v vesolju novi in eksotični delci materije. Težko bi kdaj stopile v interakcijo z normalno snovjo in mnogi zdaj verjamejo, da so ti delci temna snov. Čeprav trenutno poteka veliko poskusov za odkrivanje delcev temne snovi, noben ni bil uspešen. Kljub temu astronomi še vedno verjamejo, da lahko nekje med 30% in 99% vesolja sestavlja temna snov.
Temna energija je najnovejši dodatek vsebini Vesolja. Prvotno je Albert Einstein predstavil zamisel o vsemogočni »kozmični energiji«, preden je vedel, da se Vesolje širi. Širjajoče se vesolje ni potrebovalo „kozmološke konstante“, kot je Einstein imenoval svojo energijo. Vendar so v devetdesetih letih opazovanja eksplodiranja zvezd v daljnem vesolju nakazovala, da se vesolje ne samo širi, temveč tudi pospešuje. Edini način za razlago tega je bil, da se Einsteinova kozmična energija ponovno uvede v nekoliko spremenjeni obliki, imenovani temna energija. Nihče ne ve, kakšna bi lahko bila temna energija.
V trenutno priljubljenem 'modelu skladnosti' vesolja je 70% vesolja mišljeno kot temna energija, 25% temna snov in 5% normalna snov.
Izvirni vir: ESA News Release
