Tumma energia ei ole vielä kokeellisesti löydetty ainemuoto, joka tunkeutuu koko havaittuun maailmankaikkeuteen. Juuri hän on "vastuussa" tosiasiasta, että maailmankaikkeus ei vain laajene, vaan myös kiihtyen.
Tätä energiaa ei ole vielä mahdollista "tuntea", mutta tämä ei tarkoita, ettei siitä voida sanoa mitään. Erityisesti on mahdollista arvioida sen määrä sen vaikutuksen perusteella, joka sillä on maailmankaikkeuden laajenemiseen - sen kiihtyvyys on mitä suurempi, sitä enemmän tummaa energiaa universumissa on tällä hetkellä.
Astronomit määrittävät maailmankaikkeuden laajentumisnopeuden ja muutoksen tällä nopeudella supernovojen toimesta. Niiden todellinen valoisuus tunnetaan tarkalleen, siksi maapallosta havaittavan kirkkauden avulla on mahdollista määrittää tarkkaan etäisyys meistä supernoovaan, ja punasiirtymällä, nopeudella, jolla tämä esine siirtyi meistä nykyisen näkyvän valon säteilyhetkellä.
Mutta tällä menetelmällä on vakava rajoitus. Se sopii maailmankaikkeuden viimeisen yhdeksän miljardin vuoden tutkimiseen. Siinä on hyvin vähän vanhempia supernovoja. Samaan aikaan maailmankaikkeuden ikäksi arvioidaan noin 13,8 miljardia vuotta. Olisi erittäin mielenkiintoista tutkia hänen elämänsä alkua.
Uusi tekniikka käyttää ultravioletti- (UV) ja röntgensäteilyä etäisyyksien arviointiin kvasaareista.
Kvasari on valtava musta aukko, joka kiertää intensiivisesti ympäröivää ainetta. Tämä asia hehkuu, ja erittäin kirkkaasti. Tyypillinen kvasari säteilee 1–2 kertaluokkaa enemmän energiaa kuin koko galaksiamme. Erityisen miellyttävä on, että kvaasarit ilmestyivät jo maailmankaikkeuden kynnyksellä.
Ultraviolettisäteilyä syntyy kvasaria ympäröivän aineen levylle. Jotkut ultraviolettifotoneista törmäävät sitten elektronien kanssa kuuman kaasupilven aikana levyn ylä- ja alapuolella, ja nämä törmäykset voivat nostaa niiden energiaa röntgensäteiden tasolle. Kvaasin kirkkaus UV- ja röntgenalueilla korreloi: mitä enemmän ultraviolettisäteilyä oli alussa, sitä suurempi röntgenvalon kirkkaus on.
Siten voimme laskea kvaasarin todellisen kirkkauden, ja kun tiedämme sen ja sen, jonka näemme, voimme laskea etäisyyden siihen. Sen jälkeen on jäljellä hyvin vähän: verrata etäisyyttä kohteen punaiseen siirtoon ja tehdä johtopäätös kvasarin poistumisnopeudesta meiltä miljardeja vuosia sitten, kun sen valo säteili.
Mainosvideo:
Tutkijat keräsivät tietoja 1 598 kvasaarista ja arvioivat maailmankaikkeuden laajenemisnopeuden hyvin varhaisina aikoina. Tulokset osoittavat, että pimeän energian määrä kasvaa ajan myötä.
Koska tämä on uusi menetelmä, tähtitieteilijät ovat ryhtyneet lisätoimiin osoittaakseen, että se antaa luotettavia tuloksia. He osoittivat, että hänen viimeisen yhdeksän miljardin vuoden tuloksensa vastaavat sitä, mitä aikaisemmin saatiin supernovan tiedoista.
Lisätietoja on artikkelissa Nature Astronomy. Sen täydellinen esipaino on saatavana täältä.
Sergey Sysoev