Ilustracija studije proučavanja 1600 kvazara - ubrzano rastućih crnih rupa. Izvor: NASA/CXC/M.Weiss; X-ray: NASA/CXC/Univ. of Florence/G.Risaliti & E.Lusso
Astronomi su pronašli dokaz po kojem nevidljiva sila naširoko poznata kao tamna energija i prihvaćena kao konstanta zapravo postaje sve jača tokom vremena. Ukoliko dođe do potvrde gore navedenoga, astronomi će biti prinuđeni da ponovo preispitaju osnove na kojima počiva naše saznanje u vezi istorija i strukture vasione.
Nova studija je sprovedena na osnovu podataka dobijenih X - zračnim posmatranjima Nasinim Čandra svemirskim teleskopom, ESA-inim XMM - Njutnom zajedno sa podacima iz posmatranja u ultraljubičastom domenu i koji se čuvaju u bazi Sloan Digital Survey (SDSS).
Prve naznake u vezi tamne energije su se pokazale još pre 20-tak godina tokom merenja razdaljina do eksplodiranih zvezda, poznatijih kao supernove pri čemu se smatralo da je tamna energija svojevrsna sila ili energija sveprožimajuća u prostoru i koja je odgovorna za ubrzano širenje vasione. Procenjeno je da vasionu velikim delom čini tamna energija - čak sedamdeset procenata. Po trenutno opšteprihvaćenom Standardnom modelu kosmologije u proučavanju istorije i strukture vasione, tamna energija se smatra za takozvanu “kosmološku konstantu”. To znači da je energija kojom se tumače dešavanja u praznom prostoru vremenski nepromenljiva u prostoru i vremenu, odnosno tamna energija je konstantna, školski rečeno.
Ključni detalj koji je doveo do obrta u vezi tamne energije jeste primena nove metode utvrđivanja razdaljina do kvazara, odnosno ubrzano rastućih veoma vidljivih, sjajnih crnih rupa daleko u vasioni. Navedena metoda nastala na osnovu posmatranja oko 1600 kvazara i omogućuje astronomima da odrede rastojanja do kvazara i koja su mnogo veća od međusobnog rastojanja Zemlje do posmatarnih supernova.
Koristeći se predhodno utvrđenim rastojanjima do kvazara, Gvido Risaliti sa Univerziteta Firenca (Italija) i Elizabeta Luso Univezitet Durham (Velika Britanija) su uspeli da sprovedu račun kojim se može proceniti stopa ubrzanog širenja vasione i na većim rastojanjima a samim tim i da se baci svetlo i na njen raniji evolutivni period. Svemirski teleskop XMM - Njutn nam je omogućio posmatranje kvazara u vremenu kada je vasiona bila stara svega 2,3 milijarde godina dok su zajedno Čandra i XMM detektovali kvazare čak i u ranijem periodu zaključno sa 1,1 milijardom godina starosti vasione (trenutno široko prihvaćeno mišljenje je da je vasiona stara 13,8 milijardi godina).
Rezultati istraživanja su objavljeni u najnovijem izdanju magazina Nature Astronomyi gde je naglašeno da se došlo do stope širenja vasione koja se razlikuje od one koju predviđa Standardni kosmološki model.
“Mi smo posmatrali kvazare kada je vasiona bila stara svega oko jedne milijarde godina nakon velikog praska i utvrdili da se vasiona širi brže nego što je bilo očekivano”, reči su Risalitija. “Zaključak je da tamna energija postaje sve snažnija kako vasiona stari” dalje navodi Risaliti.
Nova tehnika posmatranja koristi podatke dobijeni na osnovu UV i X - zračnih posmatranja kvazara u cilju procene njihove udaljenosti.
Kvazari su takvi objekti kod kojih akrecioni disk oko crne rupe proizvodi ultraljubičasto zračenje. Nešto od tog zračenja stupa u interakciju sa elektronima u vrelom gasu iznad i ispod akrecionog diska što može povisiti nivo ultraljubičastog zračenja i preći u X - zračenje. Opisana interakcija pokazuje na međusobni uticaj detektovanog zračenja u ultraljubičastom i X - zračnom domenu energija a takođe utiče i na rezultat određivanja rastojanja do kvazara.
Risaliti i Luso su obradili podatke iz ultraljubičastih posmatranja u bazi SDSS i X -zračnih posmatranja Čandrom i XMM-om za ukupno 1598 kvazara i došli do veze između pomenutih zračenja i rastojanja do kvazara. Zatim su, koristeći predhodno dobijene rezultate, izučili stopu širenja vasione sve do trenutaka kada je ona bila veoma mlada. Na taj način, istraživači zaključili da tamna energija jača tokom vremena.
“Pošto je u pitanju nova tehnika, bili smo obazrivi i načinili smo dodatne korake u istraživanju kako bi došli do pouzdanih rezultata” reči su Luso. “ Uspeli smo da pokažemo da je naša nova tehnika uspešna i da se njeni rezultati poklapaju sa rezultatima dobijeni merenjima supernovih u periodu preko 9 milijardi godina što pokazuje na visoku pouzdanost naših podataka čak i za raniji period vasione” navodi dalje Luso.
Istraživači su takođe obratili veliku pažnju i na izbor kvazara kako bi što više smanjili uticaj statističkih grešaka kao i onih sistematskih koje zavise od rastojanja objekata u odnosu na Zemlju.
Ukoliko dođe do potvrde rezultata, tamna energija neće više biti kosmološka konstanta. Takođe, moguće je i razrešiti tekuću nesuglasicu u vezi merenja Hablove konstante, procene stope širenja vasione zasnovane na lokalnim pokazateljima i u odnosu na one dobijene na osnovu kosmičkog mikrotalasnog pozadinskog zračenja.
Koristeći se ranijim posmatranjima supernova, astronomi su i pre objavljivali da se vasiona širi brže nego što se to očekivalo na osnovu trajektorija viđenih kratko nakon velikog praska i kada je stvoreno mikrotalasno pozadinsko zračenje.
“Neki naučnici predlažu da nam je potrebna nova fizika kako bi se objasnila uočena neslaganja uključujući i mogućnost da se tamna energija pojačava tokom vremena” napominje Risaliti. Dalje u navodu “Naši novi rezultati do kojih smo došli upravo potvrđuje tu mogućnost”.
Risaliti i Luso nastavljaju sa istraživanjem a u planu im je da koriste još i veći uzorak Čandrinih posmatranja kvazara na širokim skalama rastojanja koristeći se istom tehnikom.
Izvor teksta: chandra.harvard.edu