Pimeä energia on arvoituksellinen ilmiö, joka toimii painovoiman vastakohtana ja on vastuussa maailmankaikkeuden laajenemisen kiihtymisestä. Vaikka pimeä energia muodostaa kolme neljäsosaa kosmoksen massaenergiasta, sen perimmäinen luonne on edelleen fysiikoiden hämärän peitossa. Pimeällä energialla ei ole mitään todellisia yhteyksiä pimeään aineeseen sen lisäksi, että sillä on yhteinen sana pimeä, mikä tarkoittaa vain sitä, että tutkijat eivät oikeastaan tiedä, mitä nämä asiat ovat.
Kuka löysi pimeän energian?
Havainto siitä, että maailmankaikkeus laajenee, juontaa juurensa yhdysvaltalaiseen tähtitieteilijään Edwin Hubbleen, joka vuonna 1929 huomasi Hubble Space Telescope -sivuston mukaan, että mitä kauempana galaksi on Maasta, sitä nopeammin se etääntyy meistä. Tämä ei tarkoita, että planeettamme olisi maailmankaikkeuden keskus, vaan pikemminkin sitä, että kaikki avaruudessa liikkuu poispäin kaikesta muusta tasaisella nopeudella.
Vähän 60 vuotta Hubblen paljastuksen jälkeen tutkijat tekivät toisen hätkähdyttävän löydön. Tutkijat olivat jo pitkään yrittäneet mitata tarkasti kosmisia etäisyyksiä tarkastelemalla kaukana olevien tähtien valoa. Tutkittuaan kaukaisia supernovia 1990-luvun lopulla kaksi toisistaan riippumatonta ryhmää havaitsi, että tähtien räjähdysten valo on odotettua himmeämpää. Tämä osoittaa, että maailmankaikkeus ei vain laajene vaan myös kiihtyy.
Tämä havainto on siitä lähtien antanut fyysikoille aihetta raapia päätään, ja sen löytäjät saivat myös Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 2011.
Mitä pimeä energia tekee?
Vaikka tutkijat eivät täysin ymmärrä pimeää energiaa, he ovat käyttäneet tietämystään ilmiöstä rakentaessaan maailmankaikkeuden malleja, jotka selittävät kaiken alkuräjähdyksestä nykypäivän galaksien laajamittaiseen rakenteeseen. Jotkut näistä malleista ennustavat, että pimeä energia repii hajalle kaiken olemassa olevan miljardien vuosien päästä.
Johtava selitys pimeästä energiasta esittää, että se on eräänlainen avaruusajan rakenteeseen sisältyvä patoutunut energia. ”Tämä yksinkertainen malli toimii käytännössä hyvin, ja se on suoraviivainen lisäys kosmologiseen malliin ilman, että painovoiman lakia tarvitsee muuttaa”, brittiläisen Durhamin yliopiston matemaattinen fyysikko Baojiu Li kertoi aiemmin Live Science -lehdelle. Ideaan liittyy kuitenkin yksi suuri ongelma: fyysikot ennustavat, että tyhjiön energian arvon pitäisi olla 120 kertaluokkaa suurempi kuin mitä kosmologit havaitsevat mittauksissa, Li sanoi.
Vaihtoehtoinen ajatus esittää, että pimeä energia on ylimääräinen perusvoima, joka liittyy neljään jo tunnettuun (gravitaatio, sähkömagnetismi sekä vahva ja heikko ydinvoima). Mutta tämä arvelu ei selitä, miksi ihmiset eivät huomaa tätä ylimääräistä voimaa jokapäiväisessä elämässämme. Niinpä teoreetikot ovat rakentaneet myös luovia malleja, joiden mukaan tämä salaperäinen voima on jollakin tavalla piilossa.
Pimeän energian mitatusta arvosta käydään tällä hetkellä kiivasta keskustelua fysiikan kilpailevien ryhmittymien välillä. Jotkut tutkijat ovat mitanneet pimeän energian voimaa kosmisen mikroaaltotaustan, alkuräjähdyksen himmeän kaiun, avulla ja tuottaneet yhden arvion.
Mutta toiset tähtitieteilijät, jotka mittaavat pimeän energian voimaa kaukaisten kosmisten kohteiden valon avulla, ovat tuottaneet toisenlaisen arvon, eikä kukaan ole vielä kyennyt selittämään tätä ristiriitaa. Jotkut asiantuntijat ovat esittäneet, että pimeän energian voima vaihtelee ajan myötä, mutta tämän ajatuksen kannattajat eivät ole vielä saaneet enemmistöä kollegoistaan vakuuttuneeksi tästä selityksestä.