Valós a sötét energia

Egy csúcstechnikát alkalmazó nagy csillagászati felmérés első eredményei megerősítették a rejtélyes sötét energia az univerzum tágulására gyakorolt gyorsító hatását.

A mostani felfedezése több mint 200.000 galaxis tanulmányozásán, és két különböző észlelési módszeren alapul. A nemzetközi kutatócsoportok a brit Királyi Csillagászati Társaság szaklapjában publikálták tanulmányaikat, melyek alátámasztják az általánosan elfogadottnak tekinthető elméletet, ami szerint a sötét energia egy konstans erőként egységesen hat a világegyetemre, táplálva gyorsuló tágulását. Ezzel egyúttal tovább gyengült annak az alternatív elméletnek a támogatottsága, ami a gravitációt nevezi meg a tágulást vezérlő erőnek. A gravitációt a nagy távolságokra taszító, nem pedig vonzó erőként feltüntető alternatív változat megingatná Albert Einstein gravitációs elméletét.

A legfrissebb eredmények 2006-ban kezdődött és az idén befejeződött WiggleZ elnevezésű galaxis felmérésből származnak. A WiggleZ a NASA Galex (Galaxis Fejlődés Kutató) űrtávcsövének és az Ausztráliában felállított Anglo-Ausztrál Távcső adatait használta. A felmérés minden korábbinál nagyobb méreteken térképezte fel a galaxisok eloszlását, 8 milliárd évre tekintve vissza az időben, ami több mint fele az univerzum korának. A csillagászok által alkalmazott egyik megfigyelési mód a galaxisok eloszlási sémáit, az úgynevezett "barion akusztikus oszcillációkat" vette alapul. A másik módszer a galaxis halmazok kialakulásának sebességére fókuszált.


A Galex és az Anglo-Ausztrál Távcső adataiból készült tanulmányok szerint a sötét energia (lila) egy konstans erőként uralja a gravitáció hatásait (zöld)
A sötét energia koncepciója az 1990-es években alakult ki, a távoli szupernóvák tanulmányozása kapcsán. Létezése bizonyítatlan maradt, az új tanulmány eredményei azonban független megerősítéssel szolgálhatnak arra vonatkozóan, hogy ez az energia áll a galaxisok különös viselkedése mögött, ami ellensúlyozva a gravitációs vonzást erős negatív nyomást fejt ki, ezáltal távol tartja egymástól a csillaghalmazokat. "A sötét energia hatása olyan, mint amikor feldobunk a levegőbe egy labdát, ami ahelyett, hogy visszaesne, egyre nagyobb és nagyobb sebességgel száll az ég felé" - magyarázta dr. Chris Blake, az egyik tanulmány társszerzője, a melbourne-i Swinburne Műszaki Egyetem kutatója. "Az eredmények arról árulkodnak, hogy a sötét energia egy kozmológiai állandó, ahogy Einstein feltételezte. Ha a gravitáció lenne a ludas, akkor nem látnánk ezeket a konstans hatásokat az időben"

Az elméletek szerint a kozmoszt a sötét energia uralja, körülbelül 74 százalékát téve ki az univerzumnak. A valamivel kevésbé rejtélyes sötét anyag 22 százalékkal járul hozzá világegyetemünkhöz, míg a "hagyományos" anyag, ami minket, az élőlényeket, a bolygókat és csillagokat alkotja, mindössze 4 százalékot tesz ki.

A Galex a fényes, fiatal galaxisok azonosításában segített, melyeket az Anglo-Ausztrál Távcsővel vizsgáltak, egyenként határozva meg a galaxisok fényével kapcsolatos információkat, a műszerrel dolgozó csillagászok a galaxisok közötti távolságok sémáit tanulmányozták. Az univerzum szerkezete kis sűrűségfluktuációkból alakult ki. Az egészen korai univerzum sűrű anyagában a fluktuációk hanghullámok formájában voltak jelen, lenyomatokat hagyva a galaxisok sémájában, ennek hatására a galaktikus párokat körülbelül 500 millió fényév választja el egymástól. Blake és csapata ezt használta egyfajta mérőrúdként a galaxis párok Földtől számított távolságainak meghatározásához. Akárcsak a szupernóva tanulmányokat, a távolság adatokat is a galaxis párok távolodási sebességeivel kombinálták, ami ezúttal is azt bizonyította, hogy az űr szövete egyre gyorsuló ütemben nyúlik.


Az univerzum tágulásának két mérési módszere, balra a szupernóvákon alapuló "standard gyertya" módszer, jobbra a "mérőrudas" megoldás, ami a galaxis párokat vizsgálja
A csillagászok a Galex adataiból készülő háromdimenziós galaxis térképet is felhasználták a galaxis halmazok növekedésének tanulmányozásához. A halmazok gravitációja új galaxisokat vonz, a sötét energia azonban látszólag széttolja ezeket. A tudósoknak sikerült megmérniük a sötét energia taszító erejét is. "A csillagászok által az elmúlt 15 évben elvégzett megfigyelések hozták a fizika egyik legmegdöbbentőbb felfedezését: az univerzum tágulása, amit az ősrobbanás váltott ki, gyorsul" - mondta John Morse, a NASA asztrofizikai részlegének igazgatója. "Teljesen független módszerek alkalmazásával a Galex adatai megerősítették a sötét energia létezésébe vetett hitünket"