Az Univerzum legnagyobb rejtélye: a sötét energia
A sötét energia az Univerzum egyik legnagyobb rejtélye. Bár sokan szeretnének megszabadulni tőle, a teljes adathalmazunk azt mutatja, hogy a sötét energia elkerülhetetlen következménye annak, hogy a mi Univerzumunkban élünk. Az 1990-es évek vége óta, amikor a szupernóva-adatok elsöprő erejűvé váltak, a sötét energia létezése megkérdőjelezhetetlenné vált.
Sokan kerestek azonban hibákat, bizonytalanságokat és lehetséges szisztematikus hatásokat, azt állítva, hogy talán nincs is szükségünk sötét energiára. De vajon ezek az állítások kiállják-e a tudományos vizsgálat próbáját?
A korai Univerzum tulajdonságai
A körülbelül 13,8 milliárd évvel ezelőtti forró ősrobbanással kezdődő Univerzumunk rendkívül forró, sűrű és egyenletes volt, valamint minden lehetséges energiaformával rendelkezett. Ezek a tulajdonságok kulcsfontosságúak, mivel hatással vannak egymásra és magára az Univerzum fejlődésére is.
Az Univerzum részecskéi extrém sebességgel, a fénysebesség megkülönböztethetetlen sebességével mozogtak, és minden megengedett permutációban spontán részecske-antirészecske párokat hoztak létre.
Az Univerzum tágulása és fejlődése
Ahogy az Univerzum tágul, számos dolog fejlődik: a hőmérséklet csökken, a sűrűség csökken, a létező részecskék típusai egyszerűsödnek, az egyenletesség szintje csökken, és maga a tágulási ráta is változik. Az általános relativitáselmélet segítségével, ha ismerjük a jelenlegi tágulási rátát és az Univerzumban található anyag és energia különböző formáit, pontosan kiszámíthatjuk az Univerzum méretét, hőmérsékletét, sűrűségét és tágulási rátáját a kozmikus történelem bármely pontján.
A sötét energia felfedezése
Az 1990-es években több független kutatócsoport is megfigyelte, hogy a távoli Ia típusú szupernóvák halványabbnak tűnnek, mint ahogy azt egy csak anyaggal és sugárzással teli Univerzumban várnánk. Ez arra utalt, hogy léteznie kell valamiféle extra energiának, amely az Univerzum energiaköltségvetésének körülbelül 70%-át teszi ki, és amely a távoli objektumok vöröseltolódásának időbeli növekedését okozza.
Bár kezdetben nagy volt a sötét energia állandó sűrűségű kozmológiai állandóként való viselkedésével kapcsolatos bizonytalanság, mára ez az érték 7% körülire csökkent.
A jövőbeli megfigyelések jelentősége
A közeljövőben olyan obszervatóriumok, mint az ESA Euclid, az NSF Vera Rubin Observatory és a NASA Nancy Roman Observatory tovább fogják csökkenteni ezt a bizonytalanságot. Ha a sötét energia akár csak 1-2%-kal is eltér egy állandó értéktől, képesek leszünk kimutatni. Ez forradalmi új jelzés lenne arra, hogy a sötét energia még egzotikusabb, mint jelenleg gondoljuk.
A sötét energia valóban vad ötletnek tűnhet, de jelenleg ez a legjobb magyarázatunk az általunk megfigyelt Univerzumra. Csak úgy tudhatjuk meg az igazságot, ha továbbra is kérdéseket teszünk fel az Univerzumnak, és figyelmesen hallgatjuk, amit válaszol nekünk. Így működik a jó tudomány, és ez a legjobb esélyünk arra, hogy megismerjük a valóságunkat.
(Eredeti cikk: bigthink.com)
