Tamna energija

<2000-05-04>

Posljednjih godina gomilaju se dokazi u prilog činjenici da je, osim tamnom tvari, svemir bogat i tamnom energijom. To prije svega pokazuju mjerenja dalekih supranova koja nedvosmisleno ukazuju da se širenje svemira ubrzava, a ne usporava kako se donedavno mislilo.

Kako sva uobičajena materija djeluje gravitaciono privlačno i tako usporava širenje svemira, ovo ubrzavanje ukazuje na novi sastojak svemira koji djeluje u suprotnom smjeru i tjera ga da se širi sve brže. Taj je sastojak prozvan tamna energija. Što je ona zapravo i koje je njeno porijeklo je još uvijek nepoznato, ali postoji nekoliko mogućnosti. Najpoznatija od njih je da je ta tamna energija tzv. kozmološka konstanta koju je još davno u svoje jednadžbe uveo (pa odbacio) A. Einstein.

Smrt zvijezde Velike zvijezde umiru u eksplozijama supranovih, ostavljajući ostatke poput ovog u sazvježđu Labuda (slika je u frekventnom pojasu X-zraka). Nedavna opažanja vrlo dalekih supranova sugeriraju da se širenje svemira ubrzava i da je prostor ispunjen tamnom energijom koja djeluje gravitaciono odbijajuće. (Foto: N.Levenson/NASA.)

Pored spomenutih mjerenja supranovih, ovih dana su objavljeni i novi rezultati mjerenja temperaturnih nejednolikosti u kozmičkom pozadinskom zračenju. Te nejednolikosti ovise o geometriji svemira i mjerenja ukazuju da je svemir približno ravan. Kako je iz izravnih mjerenja gustoće materije u svemiru poznato da te materije ima premalo tj. da bi po njoj samoj svemir morao biti zakrivljen, nužno je dodati tu "tamnu energiju" koja nadopunjuje djelovanje materije i "izravnava" svemir. Istovremeno, ti rezultati pokazuju da će se širenje svemira vječno nastaviti.

Svemir kao povećalo Mjerenjem veličine hladnih i toplih mrlja na fotografijama pozadinskog zračenja moguće je odrediti geometriju svemira. Kozmološke simulacije predviđaju u slučaju ravne geometrije (one koja se uči u školi) dominaciju mrlja veličine otprilike jednog lučnog stupnja (dolje sredina). S druge strane, ukoliko je geometrija prostora zakrivljena, zakrivljivanje putanja zraka svjetlosti će deformirati sliku. U pozitivno zakrivljenom svemiru (u kojem paralelni pravci konvergiraju jedan drugom) svemir će djelovati kao povećalo i strukture će izgledati veće od jednog stupnja (dolje lijevo). Nasuprot tome, u negativno zakrivljenom svemiru (u kojem paralelni pravci divergiraju jedan od drugog) strukture će izgledati manje (dolje desno). Usporedba ovih modela sa fotografijama projekta BOOMERANG (gore) sugerira da je svemir približno ravan. (Ljubaznošću BOOMERANG kolaboracije.)

Kad se sve zbroji, ispada da u svemiru postoje tri glavne vrste tamne tvari. Kao prvo, postoji "obična" tamna tvar koju sačinjavaju objekti sastavljeni od obične barionske tvari (protona i neutrona). To mogu biti proto-zvijezde koje su prelagane da bi svijetlile, neutronske zvijezde, crne rupe, itd. Vidljive zvijezde čine oko pola posto ukupne mase/energije svemira, a ova obična tamna tvar oko 4-5 posto. Zatim postoji nebarionska tamna tvar, sastavljena od još nepoznatih čestica (možda suprasimetričnih WIMP čestica) koja sačinjava oko 30-40 posto ukupne mase/energije svemira. Preostalih 50-70 posto pripada onda toj tamnoj energiji.

Tako se sad očekuje pojačana aktivnost teoretičara koji trebaju objasniti što bi ta tamna energija mogla biti.

[Dodatak <2003-03-17>]: Mjerenja svemirske sonde WMAP iz 2003. godine značajno poboljšavaju gore navedene brojke. Vidi vijest "WMAP-ovi impresivni kozmološki rezultati"

Želite li znati više? WWW stranice Waynea Hua sa Princetona sa podosta materijala o kozmičkom pozadinskom zračenju. Grafički vrlo luksuzan uvod za početnike . (Engl.). WWW stranice projekta BOOMERANG čija su mjerenja nejednolikosti u pozadinskom zračenju pomoću balonom nošenih instrumenata potvrdila da je svemir ravan, a onda time i postojanje tamne energije. (Engl.). "Tamna energija ispunjava svemir": članak adaptiran iz lanjske izjave za štampu Lawrence Berkeley National Laboratory-ija gdje se obrazlažu argumenti u prilog postojanja tamne energije. (Engl.). "Einsteinova pogreška ponovno aktualna" - članak o istraživanju tamne energije promatranjem supranova. (Iz ovog članka je preuzeta gornja slika i potpis.) (Engl.).

Home || Svemirski orijentiri | Povijest svemira | Tamna tvar | Crne rupe | Pitanja | Sitemap

Send feedback to this page to: kkumer@phy.hr	Last update: 2003-03-17