Tume energia ... Me pole ikka veel päris kindlad, mis see on või kust see tuleb. Ester Piedipalumbo, uurivad lähemalt viisi, kuidas seda energeetilist mõistatust mõõta, ja teevad seda ühe intensiivseima allikaga, mida nad võivad leida - gammakiirguse purunemised.
„Oleme võimelised plahvatuse kauguse määrama gammakiirgusest väljuva kiirguse omaduste põhjal. Arvestades, et mõned neist plahvatustest on seotud kosmoses kõige kaugemate objektidega, millest me teame, suudame esimest korda hinnata kosmose-aja laienemise kiirust isegi suhteliselt varajastel perioodidel pärast Suurt Pauku ” ütleb prof Marek Demianski (FUW).
Mis sünnitas selle uue meetodi? 1998. aastal mõõtsid astronoomid Ia tüüpi supernoovade sündmuste poolt eraldatud energiat ja mõistsid, et väljasaadetud jõud on püsivad. Sarnaselt tavalise küünlamudeliga saaks seda väljalaset kasutada kosmiliste vahemaade kindlaksmääramiseks. Kuid oli vaid üks hoiatus… Mida kaugemal sündmus, seda nõrgem allkiri.
Kuigi need nõrgad sündmused ei süttinud öösel, olid nad olid valgustab seda, kuidas teadus asju arvas. Võib-olla olid need Ia tüüpi supernoovad kaugemal kui arvati ... ja kui see oleks tõsi, siis võib-olla hoopis kiirendaks Universumi laienemise aeglustamise asemel! Universaalse mudeli seadmiseks õigustele oli vaja kasutusele võtta uus mass-energia vorm - tume energia - ja seda pidi olema kakskümmend korda rohkem, kui me suudaksime tajuda. "Ööseks sai tume energia üsna sõna otseses mõttes Universumi suurimaks müsteeriumiks," ütleb prof Demianski. Einsteini esitatud mudelis on see kosmoloogilise konstandi omadus - ja teine mudel viitab sellele, et kiirendatud laienemise põhjustab mõni tundmatu skalaarväli. "Teisisõnu, see on kas või: kas aeg-aeg laieneb iseenesest või laieneb selle sees olev skalaarfüüsiline väli," ütleb prof Demianski.
Mis on õpingute taga? Kui tavalise küünla tüübina on võimalik kasutada gammakiirguspurskeid, siis saavad astronoomid paremini hinnata tumeda energia tihedust, võimaldades neil mudeleid veelgi täpsustada. Kui see jääb monofooniliseks, kuulub see kosmoloogilisse konstandisse ja on ruumi-aja omadus. Kui aga Universumi kiirendus on skalaarvälja omadus, oleks tumeda energia tihedus erinev. „See oli varem probleem. Pimeda energia tiheduse muutuste hindamiseks kohe pärast Suurt Pauku tuleb teada, kuidas mõõta kaugust väga kaugetest objektidest. Nii kauge, et isegi nendega ühendatud Ia tüüpi supernoovid on liiga nõrgad, et neid märgata, ”ütleb Demianski.
Nüüd algab tõeline uurimistöö. Gammakiirguse purunemiste jaoks oli vajalik nende energiataseme mõõtmine ja see tähendas täpselt varasemate uuringute vaatamist, mis sisaldasid kontrollitud kauguse allikaid, näiteks Ia tüüpi supernoovad. „Keskendusime neile juhtumitele. Me teadsime kaugust galaktikast ja ka seda, kui palju purske energiat jõudis Maale. See võimaldas meil kalibreerida purunemist, st arvutada plahvatuse koguenergia, ”selgitab prof. Seejärel oli järgmine samm statistiliste sõltuvuste leidmine gammakiirguspurske ajal eralduva kiirguse erinevate omaduste ja plahvatuse koguenergia. Sellised suhted avastati. "Me ei saa füüsikalist selgitust, miks gammakiirguse purunemise teatud omadused on korrelatsioonis," osutab prof. "Kuid võime öelda, et kui registreeritud kiirgusel on sellised ja sellised omadused, siis oli purskel selline ja selline energia. See võimaldab meil vahemaad mõõta tavaliste küünaldena.
Dr Ester Piedipalumbo ning Varssavi ja Napoli ülikoolide teadlaste meeskond võtsid seejärel mõõtu üles. Vaatamata sellele põnevale uuele kontseptsioonile on reaalsus selline, et kauged gammakiirguse purunemised on ebaharilikud. Isegi Amanti kataloogis loetletud 95 kandidaadi puhul polnud lihtsalt piisavalt teavet tumeda energia täpsustamiseks. „See on üsna pettumus. Kuid oluline on see, et meie käes on tööriist Universumi struktuuri hüpoteeside kontrollimiseks. Kõik, mida peame nüüd tegema, on oodata järgmist kosmilist ilutulestikku, ”võtab prof Demianski kokku.
Las mängud alata…
Algne looallikas: Varssavi ülikooli pressiteade. Edasiseks lugemiseks: Kosmoloogilised mudelid skalaarsete tensooriteooriate ja vaatluste korral: üldlahenduste klass.
