Obrazový kredit: ESA
Až pred niekoľkými rokmi astronómovia otriasli súčasné modely vesmíru teóriou temnej energie; čo hovorí, že expanzia vesmíru sa v skutočnosti zrýchľuje. Pri pohľade na vzdialené zhluky galaxií - vzdialené až 10 miliárd svetelných rokov - astronómovia ESA zistili, že obsahujú koncentrovanejšiu hmotu, ako by predpokladala teória temnej energie. Ak by bola hmota koncentrovaná, vesmír nemôže predstavovať 70% temnej energie.
X-ray observatórium ESA, XMM-Newton, sa vrátilo s dráždivými novými údajmi o povahe vesmíru. V prieskume vzdialených zhlukov galaxií našla spoločnosť XMM-Newton záhadné rozdiely medzi dnešnými zhlukami galaxií a tými, ktoré sa nachádzajú vo vesmíre asi pred siedmimi miliónmi rokov. Niektorí vedci tvrdia, že to možno interpretovať tak, že „temná energia“, o ktorej dnes väčšina astronómov verí, že vládne vesmíru, jednoducho neexistuje?
Pozorovania ôsmich vzdialených zhlukov galaxií, z ktorých najďalej sú vzdialené asi 10 000 miliónov svetelných rokov, študovala medzinárodná skupina astronómov vedená Davidom Lumbom z vesmírneho výskumného a technologického centra ESA (ESTEC) v Holandsku. Tieto zhluky porovnali s tými, ktoré sa našli v blízkom vesmíre. Táto štúdia bola vykonaná ako súčasť väčšieho projektu XMM-Newton Omega, ktorý skúma hustotu hmoty vo vesmíre pod vedením Jim Bartletta z College de France.
Zhluky galaxií sú vynikajúcimi žiaričmi röntgenových lúčov, pretože obsahujú veľké množstvo vysokoteplotného plynu. Tento plyn obklopuje galaxie rovnakým spôsobom ako para obklopuje ľudí v saune. Meraním množstva a energie röntgenových lúčov zo zhluku môžu astronómovia zistiť tak teplotu zhlukového plynu, ako aj hmotnosť zhluku.
Teoreticky by vo vesmíre, kde je hustota hmoty vysoká, zhluky galaxií naďalej rástli s časom, a preto by v súčasnosti malo v priemere obsahovať viac hmoty ako v minulosti.
Väčšina astronómov verí, že žijeme vo vesmíre s nízkou hustotou, v ktorom tajomná látka známa ako „temná energia“ predstavuje 70% obsahu vesmíru, a preto všetko prechádza. V tomto scenári by zhluky galaxií mali prestať rásť v histórii vesmíru a vyzerať prakticky na nerozoznanie od dnešných.
Astronómovia z projektu XMM-Newton Omega v článku, ktorý bude čoskoro uverejnený európskym časopisom Astronómia a astrofyzika, prezentujú výsledky, ktoré ukazujú, že zhluky galaxií vo vzdialenom vesmíre nie sú také ako dnes. Zdá sa, že rozdávajú viac röntgenových lúčov ako dnes. Tak jasne sa zhluky galaxií časom zmenili.
V sprievodnom dokumente Alain Blanchard z Laboratoire d´Astrophysique de l'Observatoire Midi-Pyr? N? Es a jeho tím používajú výsledky na výpočet toho, ako sa mení početnosť zhlukov galaxií v čase. Blanchard hovorí: „V minulosti bolo menej zhlukov galaxií.“
Takýto výsledok naznačuje, že vesmír musí byť prostredím s vysokou hustotou, v jasnom rozpore s „konkordančným modelom“, ktorý postuluje vesmír s až 70% temnou energiou a veľmi nízkou hustotou hmoty. Blanchard vie, že tento záver bude veľmi kontroverzný a hovorí: „Na zodpovedanie týchto výsledkov musíte mať vo vesmíre veľa vecí a nechať malý priestor pre temnú energiu.“
Aby sa mohli nové pozorovania XMM-Newton uviesť do súladu s modelmi zhody, astronómovia by museli priznať zásadnú medzeru vo svojich vedomostiach o správaní sa zhlukov a prípadne o galaxiách v nich. Napríklad, galaxie vo vzdialených zoskupeniach by museli do okolitého plynu vstrekovať viac energie, ako sa v súčasnosti rozumie. Tento proces by sa potom mal postupne zmenšovať, keď zhluk a galaxie v ňom starnú.
Bez ohľadu na to, akým spôsobom sa výsledky interpretujú, XMM-Newton dal astronómom nový pohľad do vesmíru a nové tajomstvo, ktoré im prinieslo záhady. Pokiaľ ide o možnosť, že výsledky XMM-Newton sú jednoducho nesprávne, sú v procese potvrdzovania inými rôntgenovými pozorovaniami. Ak by tieto vrátili rovnakú odpoveď, možno by sme mali prehodnotiť naše chápanie vesmíru.
Obsah vesmíru
Všeobecne sa predpokladá, že obsah vesmíru pozostáva z troch typov látok: normálna hmota, temná hmota a temná energia. Normálna hmota sa skladá z atómov, ktoré tvoria hviezdy, planéty, ľudské bytosti a všetky ostatné viditeľné objekty vo vesmíre. Aj keď to znie skromne, normálna hmota takmer určite predstavuje malý podiel vo vesmíre, niekde medzi 1% a 10%.
Čím viac astronómov pozorovalo vesmír, tým viac hmoty potrebovali na to, aby to všetko vysvetlili. Túto hmotu nemohli tvoriť normálne atómy, inak by bolo vidieť viac hviezd a galaxií. Namiesto toho vymysleli termín temná hmota pre túto zvláštnu látku práve preto, že uniká našej detekcii. Zároveň sa fyzici, ktorí sa snažili ďalej porozumieť prírodným silám, začali domnievať, že vo vesmíre musia byť hojné nové a exotické častice hmoty. Sotva by niekedy interagovali s normálnou hmotou a mnohí dnes veria, že tieto častice sú temnou hmotou. V súčasnosti, hoci už prebieha veľa experimentov na detekciu častíc temnej hmoty, žiadny z nich nebol úspešný. Astronómovia sa napriek tomu stále domnievajú, že niekde medzi 30% a 99% vesmíru môže byť temná hmota.
Temná energia je najnovším prírastkom k obsahu vesmíru. Albert Einstein pôvodne predstavil myšlienku všadeprítomnej „kozmickej energie“ predtým, ako vedel, že vesmír sa rozširuje. Rozširujúci sa vesmír nepotreboval „kozmologickú konštantu“, ako Einstein nazval svoju energiu. Avšak v 90. rokoch pozorovania explodujúcich hviezd vo vzdialenom vesmíre naznačovali, že vesmír sa nielen rozširoval, ale aj zrýchľoval. Jediným spôsobom, ako to vysvetliť, bolo znovu zaviesť Einsteinovu kozmickú energiu v mierne zmenenej forme, nazývanej temná energia. Nikto nevie, aká by mohla byť temná energia.
V súčasnom populárnom „konkordančnom modeli“ vesmíru sa 70% vesmíru považuje za temnú energiu, 25% tmavej hmoty a 5% normálnej hmoty.
Pôvodný zdroj: ESA News Release
