Ciemna energia jest enigmatycznym zjawiskiem, które działa w opozycji do grawitacji i jest odpowiedzialne za przyspieszanie ekspansji wszechświata. Chociaż ciemna energia stanowi trzy czwarte masy-energii kosmosu, jej podstawowa natura nadal pozostaje niewiadomą dla fizyków. Ciemna energia nie ma żadnych rzeczywistych powiązań z ciemną materią, poza wspólnym słowem ciemny, co oznacza, że naukowcy tak naprawdę nie wiedzą, czym są te rzeczy.
Kto odkrył ciemną energię?
Uświadomienie sobie, że wszechświat się rozszerza, może być prześledzone przez amerykańskiego astronoma Edwina Hubble’a, który zauważył w 1929 roku, że im dalej galaktyka znajduje się od Ziemi, tym szybciej się od nas oddala, zgodnie ze stroną internetową Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. To nie znaczy, że nasza planeta jest centrum wszechświata, ale raczej, że wszystko w przestrzeni oddala się od wszystkiego innego w stałym tempie.
Niemal 60 lat po odkryciu Hubble’a naukowcy dokonali kolejnego zaskakującego odkrycia. Naukowcy od dawna próbowali precyzyjnie mierzyć kosmiczne odległości, patrząc na światło odległych gwiazd. Pod koniec lat 90., po zbadaniu odległych supernowych, dwa niezależne zespoły odkryły, że światło tych gwiezdnych eksplozji jest słabsze niż oczekiwano. Wskazuje to, że wszechświat nie tylko się rozszerza, ale także przyspiesza swoją ekspansję.
To odkrycie dało fizykom powód do drapania się po głowie od tamtego czasu, a także przyniosło odkrywcom Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2011 roku.
Co robi ciemna energia?
Choć naukowcy nie rozumieją do końca ciemnej energii, wykorzystali swoją wiedzę o tym zjawisku do skonstruowania modeli wszechświata, które wyjaśniają wszystko, od Wielkiego Wybuchu po współczesną wielkoskalową strukturę galaktyk. Niektóre z tych modeli przewidują, że ciemna energia rozerwie wszystko co istnieje miliardy lat od teraz.
Wiodące wyjaśnienie ciemnej energii sugeruje, że jest to rodzaj spiętrzonej energii tkwiącej w tkaninie czasoprzestrzeni. „Ten prosty model działa bardzo dobrze praktycznie i jest prostym dodatkiem do modelu kosmologicznego bez konieczności modyfikowania prawa grawitacji” – powiedział wcześniej serwisowi Live Science Baojiu Li, fizyk matematyczny z Uniwersytetu Durham w Wielkiej Brytanii. Ale pomysł ten wiąże się z jednym poważnym problemem: fizycy przewidują, że wartość energii próżni powinna być o 120 rzędów wielkości wyższa niż to, co kosmolodzy obserwują w pomiarach, powiedział Li.
Inny pomysł zakłada, że ciemna energia jest dodatkową fundamentalną siłą, dołączającą do czterech już znanych (grawitacji, elektromagnetyzmu oraz silnej i słabej siły jądrowej). Jednak to przypuszczenie nie wyjaśnia, dlaczego ludzie nie zauważają tej dodatkowej siły w naszym codziennym życiu. Tak więc, teoretycy zbudowali również kreatywne modele sugerujące, że ta tajemnicza siła jest w jakiś sposób ukryta.
Zmierzona wartość ciemnej energii jest obecnie przedmiotem intensywnej debaty pomiędzy rywalizującymi frakcjami w fizyce. Niektórzy badacze zmierzyli moc ciemnej energii używając kosmicznego mikrofalowego tła, niewyraźnego echa Wielkiego Wybuchu, i uzyskali jedną szacunkową wartość.
Ale inni astronomowie, którzy mierzą siłę ciemnej energii używając światła odległych obiektów kosmicznych, uzyskali inną wartość i nikt jeszcze nie był w stanie wyjaśnić tej rozbieżności. Niektórzy eksperci zasugerowali, że moc ciemnej energii zmienia się w czasie, jednak zwolennicy tego pomysłu nie zdołali jeszcze przekonać większości swoich kolegów do tego wyjaśnienia.