Mitöl tágul a világegyetem egyre gyorsabban? Válaszol a sötét energia felfedezöje
A sötét energia az univerzum egyik legnagyobb rejtélye mind a mai napig, még azok számára is, akik a felfedezésében közremüködtek. Az egyik felfedezövel, Saul Perlmutterrel készített mini-interjút a space.com, hét nagy kérdésre keresve a választ.
A 2011-es fizikai Nobel-díjas Perlmutter Brian Schmidt és Adam Riess munkatársaként végezte az univerzum gyorsuló tágulásával kapcsolatos kutatását. Azt a rejtélyes erőt, ami ezt okozza, sötét energiának nevezték el, ami jól mutatja rejtélyességét is.
Space.com: Eddig a sötét energiára adott legjobb magyarázat a kozmológiai állandó. De mi is az?
Saul Perlmutter: Einstein relativitáselméletében van egy hely az egyenletekben, ahova bármilyen állandót be lehet helyezni. Egyet, ami az űrt egyre gyorsabb és gyorsabb tágulásra veszi rá.
Nagy elmék csatája: Brian Schmidt és Saul Perlmutter
S.com: A természetben mi állhat a kozmológiai állandó mögött?
SP: Ha ez egy egysíkú kozmológiai állandó, akkor legalább egyféleképp megragadhatjuk olyan módon, ahogy az emberek ismerik: ez a kvantummechanika zérus energiája. Az űr semmijéből előbukkanó és oda visszahulló mezők és részecskék rendelkeznek energiával, és ez az energia tulajdonképpen lehet olyan, ami gyorsítja az univerzum tágulását.
S.com: Mondjon még pár dolgot ezekről a létezésből ki-be járó részecskékről!
SP: Ez a kvantummechanika egy rendkívül fura oldala: a vákuum folyamatosan szül részecskepárokat, amelyek visszahullanak a semmibe. Bizarr, mert nem tudjuk a semmit úgy elképzelni, mint egy ezektől a részecskéktől fortyogó valamit, legalábbis szembemegy azoknak a logikájával, akik nem dolgoznak mindennaposan kvantummechanikai kísérletekben. És mégis van bizonyítékunk, hogy ezek a részecskék ott vannak, amelyeket virtuális részecskéknek nevezünk. Egy sor olyan kísérletünk van, ahol ezeknek a virtuális részecskéknek a hatásait látjuk.
S.com: Miért nem akarja a tudomány elfogadni a kozmológiai állandóval való magyarázatot?
SP: A baj az, hogy kellene valami fizikai magyarázat arra, hogy miért olyan kicsi a kozmológiai állandó, mint amennyire kicsi, hogyha ez a magyarázat. Eredetileg az emberek azt gondolták, hogy ez valami gigantikus dolog, de két szektorra oszlik, melyek a végén tökéletesen kioltják egymást. Eszerint viszont csak MAJDNEM tökéletesen kéne kioltaniuk egymást, és pont annyit kéne hátrahagyniuk (energiából – ford.), ami gyorsítja a tágulást.
S.com: És ez nagyon valószínűtlen?
SP: Néha nincs jó válasz, ami megválaszolja a feltett kérdést. Kiderülhet, hogy egyszerűen csak így lett ez a világ megalkotva. De azt hiszem, én még nem adom fel (mármint azt, hogy megmagyarázza, miért ilyen kicsi a kozmológiai állandó – s.com). Ez pont egy olyan dolog, amit nagyon szeretnénk megérteni. Persze, még az is lehet, hogy a kozmológiai állandó nem a legjobb magyarázat, és van egy másik terület a természetben, ami tisztázhatná ezt a dolgot.
S.com: A legtöbb csillagászati megfigyelés eddig egyezett azokkal az előrejelzésekkel, amiket egy kozmológiai állandóra vonatkoztattunk. Volt olyan kísérlet, ami más eredményt hozott volna?
SP: Nem, és azt hiszem, ezt igazán nehéz is lesz elérni, azt látva, hogy milyen nehéz a következő kísérlet végrehajtása. Azt gondolom, az emberek kezdik lassan úgy érezni, hogy még semmi mást nem láttunk, így ez a megingathatatlan tény, de tulajdonképpen egyetlen új régiót sem vizsgáltunk meg az első felfedezés óta, így nem számítok arra, hogy a kozmológiai állandótól eltérő eredményt látunk, amíg a következő kísérlet-generációnak nincs esélye egyáltalán elindulni.
S.com: A hamarosan induló projektek, mint a Dark Energy Survey (DES) vagy a Large Synoptic Survey Telescope (LSST) képesek lesznek megkülönböztetni a kozmológiai állandót és a sötét energiára adható egyéb magyarázatokat?
SP: Nos, ez egy kemény munka lesz, és azt hiszem, hogy a DES elkezdi a lépést ezen a területen, majd LSST és a WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope) és a MS-DESI (Mid-Scale Dark Energy Spectroscopic Instrument) rendelkeznek a legnagyobb eséllyel, hogy megtegyék. Mindez már négy-öt év, és itt van!
50-60evente rajonnek az ugynevezett “tudosok”, hogy amit eddig gondoltak, az mind csak kamu volt???? erdekes!!!
http://index.hu/tudomany/2016/10/24/nem_is_tagul_egyre_gyorsabban_a_vilagegyetem/
Nem is tágul egyre gyorsabban a világegyetem?
Mára tudományos közhelynek számít, hogy az univerzum nemcsak, hogy folyamatosan tágul, de ráadásul egyre gyorsuló tempóban. Egy új tanulmány szerint azonban ez utóbbit, vagyis a tágulás gyorsulását el is felejthetjük, mert nincs is rá semmilyen meggyőző bizonyíték, az erre vonatkozó elmélet még kevesebb adaton alapult.
Öt évvel ezelőtt három csillagásznak fizikai Nobel-díjat ért az a kilencvenes években tett felfedezés, hogy a világegyetem tágulása gyorsul. Ezt az Ia típusú szupernóvák elemzésére alapozták, amelyet a Hubble űrtávcső és földi teleszkópok adataira alapozták. Akkor arra jutottak, hogy ezért a gyorsulásért a megfigyelhető világegyetem tömegének körülbelül 68 százalékát kitevő, titokzatos sötét energia felelős.
Most azonban az Oxfordi Egyetem kutatócsoportja kétségbe vonta ezt a tézist – és ezzel egyúttal az egész standard kozmológiai modellt is.
A kutatók Subir Sarkar vezetésével sokkal nagyobb adatmennyiséggel dolgoztak, mint a kollégáik az elmélet felállításakor: 740 Ia típusú szupernóvát vizsgáltak, ami több mint az eredeti minta tízszerese. Arra jutottak, hogy a gyorsuló tágulásra utaló bizonyítékok sokkal soványabbak, mint korábban gondoltuk, és az adatok inkább konstans tempójú tágulásra utalnak.
Téves előfeltevések vezették a kozmológiát?
A gyorsuló tágulás elméletét látszik erősíteni többek között az ősrobbanás által hátrahagyott elektromágneses sugárzás, vagyis a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás is. Erről viszont Sarkar azt mondja, hogy a további bizonyítékok mind közvetettek, a háttérsugárzásra pedig a sötét energia nincs közvetlen hatással.
Könnyen lehet, hogy félre lettünk vezetve, és a sötét energia látszólagos megnyilvánulása annak a következménye, hogy egy túlságosan leegyszerűsített elméleti modell szerint elemezték az adatokat – olyan modellben, amelyet valójában az 1930-as években hoztak létre, amikor még nem is állt rendelkezésre valódi adat
– mondta Sarkar, aki szerint egy kifinomultabb modell anélkül is alkalmas lehet minden eddig megfigyelt jelenség magyarázatára, hogy ehhez egyáltalán szüksége lenne a sötét energiára.
Azt Sarkar is elismeri, hogy sok dolguk lesz még, ha minderről meg akarják győzni a tudományos közösséget, de szerinte az eredményeik rámutatnak arra, hogy a standard kozmológiai modell egyik alaposzlopa meglehetősen ingatag.
Az eredményeiket bemutató tanulmány a Scientific Reports szaklapban jelent meg.