Un sondaj realizat pe o perioadă de 5 ani, acoperind 200.000 de galaxii, cu un salt în trecut de peste 7 miliarde de ani, în timpul cosmic, a condus către una dintre cele mai bune confirmări independente că energia neagră generează expansiunea cosmică accelerată. Sondajul a utilizat date de la Galaxy Evolution Explorer al NASA și de la Telescopul englezo-australian de la Muntele Spring din Australia.
Descoperirile oferă suport legitim pentru teoria cea mai favorizată a modului în care funcționează energia întunecată, ca o forță constantă, afectând uniform universul și propulsând expansiunea acestuia. Astfel teroria alternativă – în care gravitația, iar nu energia neagră este forța care generează expansiunea – a fost contrazisă de rezultate. Conform acestei teorii alternative, care nu a fost confirmată de noile rezultate, conceptul de gravitație al lui Albert Einstein este greșit, iar gravitația generează respingere iar nu atracție, atunci când acționează la distanțe uriașe.
”Acțiunea energiei negre în univers este ca și cum ai arunca o minge în aer, iar ea ar urca în sus spre cer tot mai repede și mai repede”, a afirmat Chris Blake de la Universitatea de Tehnologie Swinburne, din Melbourne, Australia. Blake este principalul autor al celor două studii publicate în Monthly Notices ale Societății Astronomice Regale. ”Rezultatele ne spun că energia neagră este o constantă cosmologică, exact precum a propus Einstein. Dacă gravitația ar fi fost cea implicată, atunci noi nu am fi văzut aceste efecte constante ale energiei negre pe parcursul timpului.”
Energia neagră este considerată a domina universul nostru, reprezentând 74% din componența acestuia. Materia neagră, o substanță ușor mai puțin misterioasă, ar reprezenta cam 22%. Așa numita materie normală, adică tot ce este compus din atomi, sau acel ceva care intră în compoziția ființelor vii, planetelor și stelelor – reprezintă numai 4% din cosmos.
Ideea energiei negre a fost propusă în timpul deceniului trecut, pe baza unor studii ale unor supernove (stele explodate) distante. Supernovele emit constant lumină măsurabilă, fiind așadar niște ”candele standard”, care permit calcularea distanței lor față de Terra. Observațiile au relevat că energia neagră a azvârlit obiectele în exterior cu viteze de accelerare.
Energia neagră se află într-o strânsă competiție cu gravitația. În universul timpuriu, gravitația a preluat controlul, dominând energia întunecată. Cam la 8 miliarde de ani după Big-Bang, pe măsură ce spațiul a crescut și materia a devenit diluată, atracțiile gravitaționale au slăbit și energia neagră a început să primeze. Peste câteva miliarde de ani, energia neagră va deveni chiar mai dominantă. Astronomii prezic că universul va fi un pustiu cosmic, cu galaxiile răspândite la o depărtare atât de mare unele de celelalte încât ființele inteligente dintr-o galaxie nu vor fi capabile să vadă alte galaxii.
Noul sondaj a oferit două metode pentru verificare independentă a rezultatelor de tip supernova. In premieră astronomii au realizat aceste verificări pe întreaga scară cosmică de timp dominată de energia neagră. Echipa a început asamblând cea mai mare hartă tridimensională a galaxiilor din universul distant, reperatre de Galaxy Evolution Explorer. Telescopul cu sensibilitate la ultraviolete a scanat apoi trei pătrimi din cer, observând sute de milioane de galaxii.
”Galaxy Evolution Explorer a ajutat la identificarea galaxiilor luminoase tinere, care sunt ideale pentru acest tip de studiu”, a precizat Christopher Martin, investigator principal al misiunii la Institutul de Tehnologie din Pasadena, California. ”Ne-a oferit schela acestei enorme hărți în 3D”.
Astronomii au obținut informații detaliate asupra luminii pentru fiecare galaxie, utilizând Telescopul anglo-australian și au studiat tiparul distanțelor dintre ele. Undele de sunet ale universului foarte timpuriu a lăsat amprente în tiparele galaxiilor, provocând o separație între perechile de galaxii de aproximativ 500 de milioane de ani lumină
Această ”ruletă standard” a fost utilizată pentru a determina distanța dintre perechile de galaxii și Terra, cu cât este mai apropiată o pereche galactică de noi, cu atât mai îndepărtate vor apărea galaxiile una de cealaltă pe cer. Cât despre studiile pe supernove, informațiile asupra distanței lor au fost combinate cu informația despre vitezele la care prechiile se îndepărtează de noi, revelând din nou, că Universul de află în expansiune din ce în ce mai rapidă.
Echipa a utilizat de asemenea harta galactică pentru a studia modul în care clusterele de galaxii cresc de-a lungul timpului precum orașele, conținând eventual multe mii de galaxii. Clusterele atrag gravitațional noi galaxii, dar energia neagră păstrează clusterul în separație. Încetinește procesul, permițând cercetătorilor să măsoare forța de respingere a energiei negre.
”Observațiile realizate de astronomi pe o scară de 15 ani au produs una dintre cele mai capitale descoperiri din fizică; expansiunea universului, declanșată de Big-Bang, este în continuă accelerație”, a spus Jon Morse, directorul diviziei astrofizice de la Cartierele NASA din Washington. ”Utilizând metode complet independente, informațiile de la Galaxy Evolution Explorer au ajutat la întărirea increderii în existența energiei negre.”
Pentru mai multe informații, clickuiți pe Australian Astronomical Observatory
Sursa: UniverseToday
Crișan Petru Ciprian
