Opšte je poznata činjenica da je ogroman deo našeg univerzuma, oko 68%, sačinjen od misteriozne "tamne energije" koja uzrokuje ubrzano širenje kosmosa. Uprkos njenoj dominantnoj ulozi, zapanjujuće je koliko malo zapravo znamo o njenoj fundamentalnoj prirodi i poreklu. Ona ostaje jedna od najvećih zagonetki moderne astrofizike, detektivska priča kosmičkih razmera.

Sada, nakon šestogodišnje opsade kosmičke tame pomoću moćne Dark Energy Camera (DECam), veo neizvesnosti se podiže, otkrivajući do sada najoštriju sliku tamnog univerzuma. Poput detektiva koji su prikupili ključne dokaze, naučnici su otkrili nekoliko iznenađujućih i važnih uvida koji ne samo da potvrđuju neke teorije, već otvaraju i potpuno nova, dublja pitanja.

Četiri kosmička detektiva u misiji

Ova studija se ne ističe samo po ogromnoj količini podataka, već i po revolucionarnom metodološkom pristupu. Po prvi put, naučnici su u jednoj sveobuhvatnoj analizi ujedinili četiri različite metode za proučavanje tamne energije. Svaka od ovih "sondi" deluje kao poseban detektiv, osetljiv na efekte tamne energije na drugačiji način:

• Supernove tipa Ia: Eksplozije zvezda koje služe kao "standardne sveće" i omogućavaju nam da precizno izmerimo koliko se univerzum brzo širi.
• Slabo gravitaciono sočivo: Mapiranje nevidljive tamne materije posmatranjem kako njena gravitacija suptilno krivi svetlost sa udaljenih galaksija.
• Grupisanje galaksija (clustering): Analiza načina na koji su galaksije raspoređene u velikim strukturama širom univerzuma.
• Barionske akustične oscilacije: "Zamrznuti" talasi gustine iz ranog univerzuma koji služe kao kosmički lenjir za merenje udaljenosti.

Kombinovanjem ovih pristupa, snaga ograničenja na efekte tamne energije je efektivno udvostručena. Ovo je ogroman korak napred jer omogućava naučnicima da unakrsno provere svoje rezultate i eliminišu sistematske greške koje bi mogle da promaknu jednoj metodi. To je priča o naučnoj strogosti koja postavlja čvršće temelje za razumevanje sile koja oblikuje sudbinu našeg kosmosa.

Tamna energija nije oduvek dominirala univerzumom

Iako tamna energija danas čini dominantnih 68% ukupne energije i materije u kosmosu, njen uticaj nije uvek bio presudan. U ranoj istoriji univerzuma, gravitacija je pobeđivala u kosmičkom natezanju konopca, privlačeći materiju i usporavajući širenje. Međutim, nova analiza potvrđuje da je pre između 3 i 7 milijardi godina tamna energija preuzela dominaciju, nadvladala gravitaciju na velikim skalama i pokrenula ubrzano širenje koje posmatramo danas.

Naši modeli univerzuma se ne poklapaju sa stvarnošću

Kako bi testirali svoje rezultate, naučnici su uporedili nova, precizna merenja sa dva vodeća kosmološka modela. Prvi je Standardni model kosmologije (Lambda-CDM), koji pretpostavlja da je tamna energija stabilna tokom vremena, a drugi je prošireni model (wCDM), koji dozvoljava da se njen uticaj menja.

Iako se rezultati dobro uklapaju u oba modela, otkrivena je jedna ključna i uporna neusklađenost. Način na koji se materija grupiše u modernom univerzumu ne odgovara predviđanjima zasnovanim na merenjima ranog univerzuma. Ova nova, preciznija analiza ne samo da je potvrdila ovu neusklađenost, već ju je učinila "još izraženijom". Ova "kosmička napetost" sugeriše da ili naša merenja ranog univerzuma (putem kosmičkog mikrotalasnog zračenja) ili naša merenja kasnog univerzuma (putem DES-a) sadrže nepoznatu grešku, ili, što je uzbudljivije, da Standardni model kosmologije nije potpun i da je potrebna nova fizika da bi se premostio jaz.

San o jasnijoj slici postao je stvarnost

Ovo dostignuće predstavlja kulminaciju višegodišnjeg rada stotina naučnika i inženjera. Osećaj postignuća unutar DES kolaboracije je opipljiv, a najbolje ga sažimaju reči Yuanyuan Zhang, članice kolaboracije i naučnice u NOIRLab-u, koja je podelila svoje uzbuđenje zbog objavljenih rezultata:

"O ovome sam se usuđivala samo da sanjam kada je DES počeo da prikuplja podatke, a sada se san ostvario."

Šta je sledeće na horizontu?

Dark Energy Survey (DES) pružio nam je do sada najjasniji pogled na tamni univerzum. Potvrdio je neke od naših osnovnih teorija o njegovoj evoluciji, ali je istovremeno produbio misteriju neusklađenosti između ranog i kasnog kosmosa. Svaki odgovor kao da otvara nova, još intrigantnija pitanja.

Sledeći korak je već na vidiku. Naučnici planiraju da kombinuju ove podatke sa podacima iz Vera C. Rubin opservatorije, koja će tokom svog desetogodišnjeg istraživanja posmatrati oko 20 milijardi galaksija. Koje ćemo tek misterije otkriti kada budemo imali desetine milijardi novih galaksija za proučavanje?

https://www.space.com/