Image credit: ESA/Hubble & NASA, Acknowledgement: Judy Schmidt
Image credit: ESA/Hubble & NASA, Acknowledgement: Judy Schmidt

Rozpínání vesmíru se prý nemusí zrychlovat

Objev zrychlujícího se rozpínání vesmíru stojí v samém základu moderní kosmologie. Nemůže to být ale jinak? Co když temná energie neexistuje?

Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt a Adam G. Riess dostali v roce 2011 Nobelovu cenu za fyziku právě za závěr, který udělali koncem 90. let – na základě pozorování supernov typu Ia došli k závěru, že rozpínání vesmíru se stále zrychluje. V té době byla ještě ve hře i varianta vesmíru, který se periodicky rozpíná a smršťuje, nebo i scénář, ve kterém rychlost rozpínání postupně klesá, i když se nikdy nezvrátí (např. v nekonečnu nulová rychlost rozpínání apod.). Perlmutter a jeho kolegové ale z dat vyčetli, že vesmír expanduje stále rychleji, za což je odpovědná „temná energie“, „energie vakua“ tedy jakási antigravitace rozhánějící prostor. Právě temná energie má přispívat k celkové hmotě/energii vesmíru rozhodujícím způsobem. Temná energie představuje de facto člen kosmologické konstanty, který do svých rovnic původně zahrnul Einstein, i když později tuto myšlenku opustil.
Ze zrychlujícího se rozpínání pak vyplývají i další závěry, např. o tom, že vesmír pravděpodobně (pokud nedojde např. k nějaké „fázové změně“) skončí jako studený, pustý a prázdný, prakticky bez hmoty, hvězd i jakýchkoliv uspořádaných struktur. I černé díry se časem vyzáří, antigravitace překoná gravitaci a roztrhá struktury držené gravitací, pak i struktury, které lepí elektromagnetická nebo silná interakce.
Subir Sarkar z Oxford University a jeho kolegové nyní tvrdí, že všechno může být jinak. Svá tvrzení zakládají na rozsáhlých kolekcích dat, které jejich Nobelovou cenou ověnčení předchůdci k dispozici neměli. Vědci shromáždili údaje o 740 supernovách typu Ia, více než 10krát tolik, než použili Perlmutter a jeho kolegové. Data podle jejich názoru odpovídají spíše konstantnímu než zrychlujícímu se rozpínání. Jinak řečeno, hypotéza o zrychlujícím se rozpínání prý v tuto chvíli vykazuje spolehlivost 3 sigma, přičemž pro takto zásadní objevy se běžně požaduje spolehlivost 5 sigma (sigma je směrodatná odchylka). Sarkar a jeho kolegové tvrdí, že zrychlující se expanze je asi tak stejně „dokázaná“ jako nedávný „objev“ částice o hmotnosti 750 GeV, kde spolehlivost její existence původně vycházela mezi 3,4 a 3,9 sigma. Další měření na urychlovači LHC v CERNu ale letos v létě vedlo k závěru, že předchozí výsledky byly jen šumem a žádná taková částice neexistuje.
Sakar uznává, že pro podporu zrychlujícího se rozpínání jsou i další argumenty, např. data o mikrovlnném pozadí vesmíru ze sondy Planck. Tyto důkazy jsou však dle něj stejně jen nepřímé, mikrovlnné pozadí jednoznačně nedokládá existenci temné energie. Ta podle Sakara navíc nijak nevyplývá z fundamentálních fyzikálních zákonů. A nakonec, výsledky měření se podle něj dají vysvětlovat i jinak, stačí opustit/změnit některé standardně přijímané předpoklady, třeba že vesmír je homogenní nebo že se jeho obsah chová cca jako ideální plyn.
Nová studie byla publikována v Nature Scientific Reports. Jak uznávají i její autoři, přesvědčit ostatní bude ale velmi těžké, protože zrychlující se rozpínání se již stačilo stát „standardní kosmologií“ a tento závěr je vůbec pokládán za triumf experimentálního přístupu, kdy už ani v kosmologii nejsme odkázáni jen na spekulace. Nicméně ústřední tvrzení současné standardní kosmologie je prý mnohem vratší, než si většina odborníků myslí.

Zdroj: Phys.org a další

Exotická fyzika neutronových hvězd: jaderné těstoviny a odkapávání protonů

Neutronové hvězdy jsou extrémní objekty, do jejichž nitra nevidíme. S poloměrem kolem 12 kilometrů mohou …

6 comments

  1. A tak se nám pomalu vyjevuje nejhlubší vědecká pravda: „Na každém šprochu pravdy trochu“ 🙂 Jsem rád, že jsem Vás Pavle našel, pořád jsem zkoušel Scienceworld a tam nic. Srdečně zdraví z Olomouce Petr Mareš

  2. Einsteinova rovnice pro rychlost rozpínání vesmíru s přidaným kosmologickým členem (hustotou ρΛ) má poněkud nejednoznačnou interpretaci. Dá se uvažovat, že škálový faktor R(t) je větší (lidově řečeno objekt je dál), nebo se objekt pohybuje rychleji a neprojevuje se to červeným posunem. To se dá ukázat pro plochý Einstein-de Sitterův vesmír s dodatečným členem pro zrychlené rozpínání Z. Takže možná nejsou některé supernovy dál, ale pohybují se zrychleně v normální vzdálenosti (jejich jasnost je normální). Petr Mareš:-)

  3. no, jenom bych z jednoho clanku zase nic moc hlubokeho nevyvozoval. protoze reakce byly vesmes negativni, ze zrychlujici se rozpinani podporuji ruzne data, tohle je jen jedno mereni/jeden soubor dat atd.

  4. hamicus papitius dort

    A co když žádná temná energie není a pozorované zrychlování rozpínání hmoty v námi pozorované části vesmíru je jen projevem gravitace hmoty hromadící se v námi nepozorovatelných částech vesmíru – tato hromadící se hmota může být na více místech nepozorovaného vesmíru základem budoucích singularit a nových velkých třesků, tedy nových cyklů dlouhých desítky nebo i stovky miliard let…

  5. … co ked je toto vsetko iba virtualna realita?

  6. Naprosto souhlasím, můžete se mi prosím ozvat email p.b.boss@seznam.cz? Děkuji

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *