Souboj o supernovy fatálně ohrožuje temnou energii  
Kontroverzní analýza supernov typu Ia označuje pozorované zrychlení rozpínání vesmíru za artefakt, který je způsobený lokálním pohybem v naší oblasti vesmíru. Pokud to tak bylo, tak nemusíme vyvolávat temnou energií. Kolem rozpínání vesmíru bude ještě nejspíš rušno.
Elegantní pozůstatek supernovy Ia SNR 0509-67.5. Kredit: NASA/CXC/SAO/J Hughes et al/ESA/Hubble Heritage Team.
Elegantní pozůstatek supernovy Ia SNR 0509-67.5. Kredit: NASA/CXC/SAO/J Hughes et al/ESA/Hubble Heritage Team.

Mezi astrofyziky to opět vře. Nový výzkum, který si pochopitelně ihned vysloužil přívlastek „kontroverzní“, vede smrtící útok na temnou energii, a tím i na valnou většinu ve vesmíru, v němž žijeme. Ostřílení čtenáři již dobře vědí, že věda kolem temné energie má leccos společného s duchařinou, neboť u temné energie stále není úplně jistě, zda vůbec existuje, zatímco u temné hmoty, to je víceméně jisté.

 

Subir Sarkar z Oxfordu a jeho kolegové již pár let vedou frontální útok na temnou energii. Podle nich tahle záhadná substance neexistuje a jde o pouhé projevy artefaktů pozorování vesmíru a nedostatečného spánku astrofyziků. Dramatická zápletka tkví v tom, že Sarkar a spol. útočí přímo na to, za co dostali Perlmutter, Schmidt a Riess v roce 2011 Nobelovu cenu za fyziku. Jinými slovy, jde tu o nefalšovanou fyzikální svatokrádež.

 

Neméně elegantní Subir Sarkar. Kredit: Universität Bonn.
Neméně elegantní Subir Sarkar. Kredit: Universität Bonn.

Dotyční nobelisté šokovali celý svět, když z pozorování 50 vzdálených supernov odvodili, že se rozpínání vesmíru nezpomaluje, jak prakticky každý čekal, ale naopak zrychluje, což nečekal nejspíš vůbec nikdo. Z tohoto šoku se zrodila temná energie, přízračná síla, která zařizuje pozorované zrychlení rozpínání vesmíru. Problém je v tom, že stále ani za mák netušíme, co je tahle temná energie vlastně zač. Přesto, nejspíš proto, že je tak sexy, je dnes temná energie jedním z klíčových prvků Standardního modelu kosmologie.

 

Ne každý astrofyzik se ale takovou duchařinou smířil. Jedním z nich je i Sarkar, který v říjnu 2016 s dalšími kolegy publikoval výzkum, v němž analyzovali 740 supernov typu Ia, a pak dospěli jen ke statisticky nepřesvědčivé podpoře zrychlování rozpínání vesmíru. Jejich práce vyvolala rozruch a snesla se na ně rozsáhlá kritika, jak kvůli samotné statistické analýze, tak i kvůli tomu, že záměrně opomíjejí další zdroje dat, z nichž bývá odvozována temná energie, především reliktní záření vesmíru a baryonové akustické oscilace.

 

Oxford University, logo.
Oxford University, logo.

Jak je ale vidět, Sarkar bojuje dál. Nová publikace jejich týmu dále snižuje význam supernov typu Ia pro odvozování zrychlování rozpínání vesmíru a temné energie. Dospěli k názoru, že se rozpínání vesmíru vlastně vůbec nezrychluje, a že se nobelisté nachytali na lokální pohyb v našem koutu vesmíru. Podle Sarkara to nemá nic společného s celkovou dynamikou vesmíru a není tudíž potřeba přivolávat temnou energii ani žádné podobné duchy.

 

Nobelisté se pochopitelně brání. Riess a spol. se odvolávají na nejnovější výzkum souboru zhruba 1 300 supernov, jehož výsledkem je, že nejde o artefakt, nýbrž že rozpínání vesmíru skutečně zrychluje. Riess také poukazuje na to, že Sarkar stále nebere v potaz další typy dat, která odkazují na temnou energii. Sarkar tuto kritiku odvrací s tím, že data z baryonových akustických oscilací jsou příliš omezená na to, aby na jejich základě bylo možné rozhodnout pro nebo proti zrychlování rozpínání vesmíru. A z reliktního záření se podle Sarkara vlastně přímo neodvozuje temná energie. Ať tak či onak, temná energie se zatím každopádně příliš neprojasnila.

 

Video: Seeing The Edge Of The Universe - Talk by Prof Subir Sarkar at Manthan

 

Literatura

Physics World 28. 10. 2019, arXiv:1808.04597.

Datum: 28.11.2019
Tisk článku

Energie bez konce - Vynálezy, koncepty, řešení - von Rétyi Andreas
 
 
cena původní: 279 Kč
cena: 240 Kč
Energie bez konce - Vynálezy, koncepty, řešení
von Rétyi Andreas
Související články:

Za objev akcelerace vesmíru se rozdávaly nobelovky, budou i za jeho popření?     Autor: Josef Pazdera (26.10.2016)
Nová analýza supernov zpochybňuje existenci temné energie     Autor: Stanislav Mihulka (16.09.2017)
Temná energie ztrácí zábrany: Možná se mění během historie vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (31.01.2019)



Diskuze:

Zrychlené rozpínání = temná energie?

Pavel Dude,2019-12-01 23:05:06

Myslím, že problém je v tom, že se klade rovnítko uvedené v nadpisu. A když se někomu nelíbí teorie temné energie, popírá zrychlenou expanzi. Ale existují modely nehomogenního vesmíru, které k vysvětlení zrychlené expanze nepotřebují temnou energii, ale o nich se zde takticky mlčí. Protože popírají pseudovědecké dogma zvané kosmologický princip.

Odpovědět


Re: Zrychlené rozpínání = temná energie?

Radoslav Porizek,2019-12-02 00:14:43

Dogma?
Problem je, ze vesmir, ako ho pozorujeme je homogenny a izotropny.

Teoria nehomogenneho vesmiru by teda musela nevyhnutne vysvetlovat, preco tieto nehomogenity nepozorujeme.

Odpovědět


Re: Re: Zrychlené rozpínání = temná energie?

Pavel Dude,2019-12-02 10:59:02

Pozorujeme izotropní, t.j. ve všech směrech stejný, ale to neznamená, že musí být homogenní. Máme už několik dnešních hodnot Ho. A ty nám říkají, že blízký vesmír se nyní rozpíná rychleji než vzdálený, tedy se vyprazdňuje stejně jako prostor po výbuchu SN na fotce v článku, tedy vesmír už nemůže být homogenní.

Odpovědět


Re: Re: Re: Zrychlené rozpínání = temná energie?

Radoslav Porizek,2019-12-03 23:29:34

Nuz pokial ho pozorujeme izotropny, tak by vesmir mohol nehomogenny len tak, ze my by sme boli v jeho strede a vsetky nehomogenity by boli sfericky symetricke.

Nemame ziadne dokazy o tom, ze by sa nejaka cast vesmiru rozpinala rychlejsie, akurat vzdialenejsie casti su so vzdialenejsej minulosti, teda z ineho casu.

Odpovědět

fandím

Pavel K2,2019-11-29 19:34:08

Pánům fandím, ale bohužel jsou na tom dost špatně, protože jakmile lidská mysl vyvolá jakékoli fluidum, ať jde o Thora, boha nebo temnou energii, tak je v podstatě nemožné prokázat jeho neexistenci. Vědci by se měli vrátit k Occamově břitvě a víc se pohrabat v datech, jestli by jim to nevyšlo i bez těch temných výmyslů. Divím se, že se při vymítání temné energie a hmoty víc neangažuje spolek Sysifos a místo toho se pořád zahazuje s různými šamany :-)

Odpovědět


Re: fandím

Václav Dvořák,2019-11-29 22:45:44

Nechci vám brát vaše "svaté" odhodlání, ale nebylo by lepší namísto emocí a tendenčních "rad" ohledně toho, co by vědci měli a neměli dělat, raději počkat na to, až bude víc informací a získaných dat k lepšímu prozkoumání daného tématu? Celkově mi váš názor připadá jako nějaký názor politika, co sedí na balíku peněz (granty, dotace, rozpočty), ničemu z toho nerozumí a jen si vymýšlí líbívá hesla, aby se zviditelnil a byl volen.

Odpovědět


Re: fandím

Jiri Naxera,2019-11-30 18:49:33

Možná byste místo svatého kázání měl prvně doplnit znalosti metod ve fyzice. Neexistující jevy se (v drtivé většině) nevyvracejí, ale stanovují se horní limity.

K tématu - vypadá to docela vážně http://backreaction.blogspot.com/2019/11/dark-energy-might-not-exist-after-all.html a bude zajímavé sledovt dění.

ad Thor: chcete popřít, že není vrchním velitelem Asgardské flotily? ;-)

Odpovědět


Re: Re: fandím

Václav Dvořák,2019-12-01 12:51:23

Ale tady nebyla řeč o "neexistujících" jevech - to jste řekl teď vy.

Co se týká odkazovaného materiálu, je to jen minoritní hypotéza nějaké malé skupinky vědců, kteří se tím spíš chtějí zviditelnit. Nedávám jim dlouhodobě moc šancí. A ve smyslu jak jsem psal v předchozím komentáři, aby se k tomu člověk mohl bez "másla na hlavě" vyjádřit, bude potřeba mít více dat, pozorování, přesnějších měření... Prostě nedělat jednoznačné závěry tam, kde zatím existuje spousta neznámých. Jinak je to podle mně čistě subjektivní názor utvořený místo argumentů pradávnými emocemi - lidskou potřebou přidat se k nějaké tlupě anebo, u asertivnějších jedinců si takovou vytvořit.

Ad Thor: v literární teorii, případně historii mytologií bych to ani popřít nemohl! Samozřejmě, kdyby existovaly nějaké reálné argumenty podporující hypotézu existence Thora v jakékoli jiné oblasti, tak by tam platilo totéž, ale není mi nic takového známo - takže ano, neměl bych žádný problém s jejím popřením...

Odpovědět


Re: Re: Re: fandím

Jiri Naxera,2019-12-01 13:09:23

To byla reakce na Pavla K, ne na Vás.

ad téma - schválně si přečtěte co o tom psala Bee, ve zkratce původní hypotéza dark energie vznikla tak, že blízké supernovy byly ve směru CNB dipólu (ať už to je cokoli, odhaduju že jde o směr pohybu slunce vůči CMB? ale musím si doplnit znalosti) kdežto vzdálenější jinde, takže tam bias vzniknout opravdu mohl.
Stejně tak objasňuje, že ostatní důkazy pro dark energy se ve skutečnosti týka fitu parametrů modelu, takže může být veselo.

ad Thor: tak jeden z argumentů pro jeho existenci je nepřítomnost Goa'uldů na Zemi ;-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: fandím

Václav Dvořák,2019-12-01 23:40:48

1. Ok, bohužel jsem zvyklý na to, že ve většině diskuzních enginů od určitě úrovně dochází ke zploštění vlákna, proto jsem na to reagoval.

2. V tomto případě bych si tipnul, že jednoduchá vysvětlení (a la hledání chyby v měřeních a interpretacích) nezaberou a že to z současného pohledu komplikované vysvětlení (ale z hlediska nějaké budoucí teorie v jádru elegantně jednoduché) to nakonec vyřeší. Co se týká CMB tak tam se momentálně další problémy jen kupí, to bude na dlouho ;)

3. Jinak bylo by hezké, kdyby nějaký ten Thor ochránce existoval, hned by měl člověk lepší spaní a tak nějak větší optimismus do života :)

Odpovědět

:)

Radovan Slegl,2019-11-29 09:34:08

Každý má nějaké úchylky, já třeba moc rád čtu podobné články o astrofyzice i když vůbec netuším o co go. Tady mne překvapuje, že se dá Nobelova cena za výzkum, který je pořád tak trochu na vodě, protože netušíme co temná energie je zač. Docela bych přál prof.Sarkarovi aby uspěl, protože dobrá věda se dělá hlavně vyvracením omylů předchůdců. (Kromě Cimrmanovi teorie slepých uliček)

Odpovědět


Re: :)

Jiri Naxera,2019-11-29 10:22:25

Tak ta Nobelovka byla udelena za "objev zrychlene expanze pozorovanim vzdalenych 1a supernov", a ne za objev temne energie (coz je jen pracovni nazev pro to, co ji zpusobuje a o cem vubec netusime co to je a proc to je).
Ale jak pisete, bude zajimave to sledovat dal. Mnoho vyznavacu jedenactirozmerneho vesmiru by si oddechlo, kdyby kosmologicka konstanta mela opacne znamenko ;-)

Odpovědět


Re: Re: :)

Pavel Nedbal,2019-11-29 13:00:01

Jsem přesvědčen, že temná energie a dokonce i temná hmota nejsou nic jiného, než vysavače na granty. A současně tvrdím, že do Standardního modelu není třeba nic přidávat. Konckonců už to tak je spoustu let. Ta nobelovka byla upečena příliš rychle.
Velice fandím těm sympatickým Indům z Hyderabadu. Jednou jsem nad tím městem letěl. P.N.

Odpovědět


Re: Re: Re: :)

Jiri Naxera,2019-11-29 22:55:28

Myslíte Standardní Model kosmologický (konkordance, lambda-CDM), nebo standardní model částic a interakcí (SU(3)xSU(2)xU(1) Yang-Mills QFT)?
Já jen, že ten první s temnou hmotou (CDM) i temnou energií (lambda) výslovně počítá, a ten druhý zase s gravitací nepočítá vůbec, a na otázku jak ovlivňují kvantová pole křivost časoprostoru poli neodpovídá vůbec (v opačném případě ano, QFT je formulována relativisticky).
A podle toho co už víme, o jevu kterému říkáme temná hmota bych nepochyboval, že je reálný.

<rejp;gt;Jsou mnohem méně exaktní vědy než fyzika, mnohem vhodnější k vysávání mnohem větších grantů než ve fyzice, zvlášť když je člověk pojme politicky správně</rejp;gt;

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: :)

Pavel Nedbal,2019-11-30 13:08:51

Vážený pane Naxero,
myslím standardní model částic a interakcí. Beztoho jde vlastně pouze o u a d kvarky, něco lepidel pro slabou a silnou interakci, elektron, foton a neutrina. Všechno ostatní jsou vlastně jen velkou energií vybuzené kvazistabilní stavy - mimo extrémní stav hmoty v n-hvězdách se to nikde nevyskytuje. Lambda/CDM je jen berlička nemající opodstatnění.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: :)

Jiri Naxera,2019-11-30 17:11:46

OK, ale v tom případě jak si vysvětlujete rotační křivky galaxií, mebo třeba gravitační čočkování tam kde nic není (třeba ten zprofanovaný Bullet cluster)?

Váží to evidentně víc než pozorujeme. (nám známá) neutrina to nejsou (byly by problémy jak s raným Vesmírem potažmo CMB, tak asi i s tím jak dosáhnout aby neodletěly), černé mikrodíry to nejsou (nepozorujeme gravitační čočky na každém kroku). A kromě neutrin je vše v SM nějak hnusně nabité (barva, el. náboj) takže to interaguje jak divé.

Temná energie je něco jiného, tam jsem četl i názor, jestli to není jen artefakt v přibližných výpočtech u nelienární OTR.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: :)

Pavel Nedbal,2019-11-30 20:42:19

Vážený pane Naxero,
když jsem byl mlád, astronomové/astrofyzici psali, že téměř všechna hmota v galaxii je ve formě plazmatu ve hvězdách. Po letech se praví, že ve hvězdách je jen menší část hmoty, většina je v plynu, především v galaktickém halo. Takže už zde je již rozdíl náhledu a myslím, že by mimo hvězdy látky mohlo být ještě více, ale nevidíme ji. To mluvím pořád o běžné, převážně baryonické hmotě. O neutrinech s malou energií nemůžeme vědět prakticky nic, nemáme na ně detektory. Ano, neutrina by galaxiemi jen prolétala, protože by se bez interakce nemohla zbavit kinetické energie a v galaxii by vázána nebyla. To však stejně platí i o "temné hmotě"! Buď by s normální hmotou nějak interagovala, a mohla tak ztrácet energii a mohla se stát obíhající složkou hmotnosti galaxie, nebo by mohla interagovat i jen sama se sebou a taky zde v jakési míře mohla zůstat. Ale aby byla zbržděna v průletu galaxií (tedy "vychytána"), musela by ztrácet energii, což by se nakonec muselo projevit nárůstem tepelné energie - nebo dokonce by vytvářela vázané objekty, např. "temné hvězdy", což nepozorujeme. Pokud je však její interakce s čímkoliv velmi malá, nepatrná, je v prostoru rovnoměrně rozložená a v galaxiích se hromadit nemůže. Proto uvedenou hypotézu nemohu přijmout.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: :)

Jiri Naxera,2019-12-01 16:09:08

Počkejte, u těch neutrin a (přijměme na chvíli hypotézu že temnou hmotu tvoří nějaké částice v MeV až GeV oblasti) je dost diametrální rozdíl, právě v té klidové energii. Zatímco trpajzlík co váží zlomek elektronvoltu se vždycky bude pohybovat relativisticky, tak u těch GeV částic se pro stejnou energii dostáváme na celkem velmi rozumné rychlosti,ve srovnání s únikovými.
Nejsem kosmolog, takže to berte jako velmi hrubou dimenzionální analýzu od které netuším jestli existují fyzikální procesy, ale jestli předpokládejme reliktní temnou hmotu o srovnatelné energii jako reliktní fotony, pak jsme doma s mechanismem jak jí ochladit. (jasně je to velmi naivní přístup, kosmolog by určitě řekl své ale, ale doufám že až na pár řádů se trefuju).

Exotičtější hypotézy jsou taky celkem schůdné, u bosonické temné hmoty supratekutý kondenzát moc temné hvězdy tvořit nebude, pokud naopak jde o velmi lehké částice lokalizované do oblasti mnoha AU, tak taky ne (ale tam nevím, jak ta hypotéza řešila ochlazení). U Verlindeho entropické gravitace dokonce něco jako temná hmota vypadne z rovnic celkem automaticky za celkem realistických podmínek (můžu případně dohledat link) atd.

ad aby byla v galaxiích při průletu vychytána - nepletu-li se, tak kosmologové spíš počítají, že galaxie se formují kolem větší koncentrace temné hmoty, ne naopak.

k tomu na začátku - ano, astronomie se rozvíkí, ale nezapomeňte že umíme víc než dřív, máme i na oběžné dráze mnohem lepší techniku atd.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: :)

Pavel Nedbal,2019-12-01 20:19:16

Vážený pane Naxero,
vidíte, páni kosmologové se třeba také domnívají, že galaxie se formují kolem zhustků temné hmoty. A to je právě ten paradox - špatně, či téměř vůbec interagující "temná hmota" by snad měla (vlastně skoro v prvopočátku) vtvořit zhustky?
Když máme vlastní problém s Jeansovým kriteriem, aby se vůbec tvořily hvězdy, který obcházíme rázovými vlnami, hledáme polární výtrysky, magnetická pole a vůbec vše pro to, abychom se zbavili přebytečné energie, přebytečné rotační energie, vyzářili teplo? Ano, tak nějak hvězdy skutečně vznikají.
Ale ty částice temné hmoty by to musely taky nějak vyzářit, musely by zpomalit jinak se nenaakumulují, což lze jen interakcí, obávám se, že dosavadní stáří vesmíru na to nestačí.
Samozřejmě beru temnou hmotu jako pracovní hypotézu. Ale nebude to práce kosmologů, spíš částicové fyziky. Zatím nemáme nic, a to je prováděno spousta instrumentálních pokusů. Z astronomického hlediska v našem nejbližším okolí, v rozsahu Sluneční soustavy, jí musí být natolik málo, že ji meřitelně neovlivňuje.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace