Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jak to, že různé metody pro měření rychlosti expanze vesmíru (respektive hodnoty Hubbleovy konstanty) dávají rozdílné výsledky?
Florian Niedermann a Martin S. Sloth z University of Southern Denmark nabízejí nyní následující řešení problému: temná energie prošla v nějaké chvíli fázovým přechodem, v raném vesmíru a v současnosti proto k expanzi přispívá v různé míře. Měření vycházející z dat z raného vesmíru (mapy reliktního záření apod.) a z vesmíru současného (míra rudého posuvu u hvězd se známou vzdáleností) tudíž vedou k rozdílným výsledkům a nejde o žádnou chybu v použitých metodách.
Fázová změna měla spočívat v přechodu do režimu s nižší hustotou energie. To pak změnilo rychlost rozpínání vesmíru – naopak ale samotný fázový přechod měl být rozpínáním vyvolán. Proces měl mít samozřejmě kvantově mechanickou povahu, ale představit si ho můžeme tak, že probíhal postupně, ale velmi rychle, asi jako kdyby se v prostoru se „starou“ temnou energií objevily bubliny nové fáze, rozpínaly se a až by se nakonec potkaly, změna by byla dokončena.
Florian Niedermann et al, New early dark energy, Physical Review D (2021). DOI: 10.1103/PhysRevD.103.L041303
Zdroj: University of Southern Denmark / Phys.org a další
Poznámka PH: Teď si v tom snad zkusit trochu udělat pořádek. Hubbleova konstanta odpovídá rychlosti rozpínání (respektive růstu rychlosti se vzdáleností). Hodnoty získané z rudého posuvu různých hvězd (cefeid, supernov typu Ia…) jsou větší. V raném vesmíru (jehož obraz nám dává reliktní záření) pozorujeme tedy jakoby příliš malou Hubbleovu konstantu/ rychlost rozpínání. Vliv temné energie by měl tedy po příslušné fázové změně vzrůst. To ale nějak neodpovídá tvrzení, že nová fáze temné energie měla nižší hustotu energie…?
Jinak to, že se „hodnota“ temné energie může měnit, odpovídá i tomu, že kosmologická konstanta nemusí být konstantní. Taková možnost se zmiňuje celkem standardně, pak se kosmologická konstanta většinou namísto toho označuje kvintesence.
Na téma měření vzdáleností ve vesmíru a určování Hubbleovy konstanty se aktuálně objevila ještě další novinka: Vzdálenosti by se mohly měřit i pomocí metody JAGB (J-region Asymptotic Giant Branch), která využívá jako standardních svíček nového typu hvězd. Tyto hvězdy jsou speciálním typem stárnoucích obrů, kteří mají v atmosféře značné množství uhlíku. Výsledkem je velmi výrazná barva a jas, což je umožňuje odlišit od dalších typů hvězd, identifikovat je i ve vzdálenějších galaxiích. Vlastní jasnost těchto hvězd by měla být cca stejná (nutná podmínka pro standardní svíčku).
Hvězdy používané v metodě JAGB svítí silněji než jiné standardní svíčky, lze je proto identifikovat do větších vzdáleností, a rozšířit tak měření/kalibraci měřítka. Navíc se tyto hvězdy zřejmě vyskytují ve všech galaxiích, bez ohledu na jejich typ (což pro jiné hvězdy nemusí platit, cefeidy používané Hubblem se například vyskytují pouze v jednom typu spirálních galaxií).
Metoda JAGB neznamená jen další, nezávislou kontrolu jiných metod měření vesmírných vzdálenosti, ale vyžaduje také méně času na pozorování; což je důležité, protože o omezené množství pozorovacího času na výkonných dalekohledech samozřejmě různé projekty mezi sebou soupeří.
Abigail J. Lee et al. The Astrophysical Distance Scale. III. Distance to the Local Group Galaxy WLM Using Multiwavelength Observations of the Tip of the Red Giant Branch, Cepheids, and JAGB Stars, The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847/1538-4357/abd253
Zdroj: University of Chicago / Phys.org
Možná by mohl někdo kompetentní projít poznámky A. Einsteina z doby kdy se tloukl do palice nad nadšenou vírou některých ve veliký třesk.
Vzdalují se možná jenom objekty, které na sebe působí odpudivou silou svého vyzařování, se vším co z toho vyplývá.
Temná energie má negativní tlak, takže nižší hustota by ve skutečnosti měla znamenat větší tah… asi?
re: hustota. ano, jestli temna anergie je jakoby zaporny tlak a proto zaporne cislo, pak nizsi hustota muze znamenat mensi (v absolutni hodnote vetsi) zaporne cislo a tedy vetsi pusobeni, ano. (sam bych si spis predstavoval, ze hustota bude absolutni hodnota, tedy mensi hustota temne energie bude odpovidat mensi „nafukovaci sile“)