Nová analýza supernov zpochybňuje existenci temné energie  
Co si počít s přízrakem temné energie? Možná existuje a možná taky ne. Zrychlování rozpínání vesmíru je možná jenom iluze. Budou Perlmutter, Schmidt a Riess vracet Nobelovu?

 

Jeden z modelů struktury kosmické sítě. Kredit: Andrew Pontzen & Fabio Governato.
Jeden z modelů struktury kosmické sítě. Kredit: Andrew Pontzen & Fabio Governato.

 

Jak už jsme na OSLU mnohokrát napsali, temná energie je astrofyzikální přízrak. A vědci, kteří po temné energii pátrají, jsou tím pádem v roli krotitelů duchů. Jsou nadšení, odhodlaní, dávají do své práce všechno, vlastně ještě mnohem víc. Jenomže, na rozdíl od lovců exoplanet, pulzarů nebo kvasarů, specialisté na temnou energii si vlastně stále nejsou jistí, jestli temná energie vůbec existuje. Už dlouho je to na vážkách. Někdy se objevují vědecké studie, které temnou energii podpoří, jindy zase takové, které ji odepřou právo na existenci.

David L. Wiltshire. Kredit: University of Canterbury.
David L. Wiltshire. Kredit: University of Canterbury.

 

Novozélandský astrofyzik David Wiltshire z Canterburské university v Christchurchi a jeho spolupracovníci tvrdí, že zrychlování rozpínání vesmíru, které přisuzujeme působení temné energii, je vlastně zdánlivé. Jenom přelud. Hráli si s kosmologickými modely a zjistili, že pozorování supernov typu Ia, jejichž analýzy přinutily vědce zavést temnou energii, vlastně o něco lépe sedí na modely vesmíru bez temné energie. Jejich studii uveřejnil časopis Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 

Pokud temná energie existuje, tak by měla tvořit necelých 70 procent celkového úhrnu hmoty a energie našeho vesmíru. Potíž je v tom, že jde o přízrak. Přes usilovné snahy fyziků je temná energie stále naprosto neuchopitelná a nikdo netuší, co je zač. Standardní modely vesmíru temnou energii nezbytně potřebují k tomu, aby vysvětlila, proč se vesmír nejen rozpíná, ale přímo se ve svém rozpínání zrychluje. Vědci k tomu dospěli pozorováním supernov typu Ia, tedy standardních kosmologických svíček, ve vzdáleném vesmíru. Zdá se totiž, že tyto supernovy jsou od nás dál, než by měly být, pokud by vesmír nezrychloval.

Porovnání modelů Lambda Cold Dark Matter a Timescape Cosmology vzhledem k supernovám Ia. Na ose y je „distance modulus“, tj. vyjádření vzdálenosti prostřednictvím astronomického systému hvězdné velikosti (magnitudy). Křivka timescape modelu je jen zdánlivá, v tom je ten vtip. Kredit: Lawrence Dam, Asta Heinesen & David Wiltshire.
Porovnání modelů Lambda Cold Dark Matter a Timescape Cosmology vzhledem k supernovám Ia. Na ose y je „distance modulus“, tj. vyjádření vzdálenosti prostřednictvím astronomického systému hvězdné velikosti (magnitudy). Křivka timescape modelu je jen zdánlivá, v tom je ten vtip. Kredit: Lawrence Dam, Asta Heinesen & David Wiltshire.

 

Právě analýzy supernov typu Ia jsou ale stále předmětem horkých debat. V těchto diskuzích obvykle vítězí dnes panující standardní kosmologický model Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) – nad modelem vesmíru, jehož rozpínání se ani nezrychluje, ani nezpomaluje. Oba dva tyto modely jsou přitom založeny na téměř sto let starých Friedmannových rovnicích. Friedmann a nezávisle na něm pak i Lemaitre předložili relativistický homogenní izotropní model vesmíru. Jde o řešení Einsteinových rovnic obecné teorie relativity bez použití kosmologické konstanty. Friedmannův (a Lemaitrův) model předpokládá vesmír izotropní a homogenní, tedy vesmír úplně prázdný a nudný.

Sonda Euclid. Kredit: ESA/C. Carreau.
Sonda Euclid. Kredit: ESA/C. Carreau.

 

Jenomže vesmír takový samozřejmě není. Náš vesmír je plný struktur. Vyplňuje ho kosmická síť upředená z nespočtu galaxií, která obepíná ohromné kosmické prázdnoty. Podle Wiltshira je to zásadní věc. Debaty o temné energii podle něj opomíjely to, že temná energie nemusí vůbec existovat, pokud se vesmír nerozpíná podle stařičkých Friedmannových rovnic.


Wiltshire s kolegy proto navrhuje, že bychom neměli srovnávat Standardní kosmologický model Lambda Cold Dark Matter s nudným a prázdným Friedmannovým vesmírem, ale s jeho vlastním kosmologickým modelem „timescape“ kosmologie (TS model, anglicky timescape cosmology).

 

Slovo timescape zní pěkně a zasloužilo by si český termín. Je to ale komplikované, protože slovo zřejmě vzniklo jako analogie k výrazu „landscape“, který se česky poněkud tupě překládá jako krajina, ale jeho význam je přitom širší. V angličtině je výraz „landscape“ chápán nějak jako „kus krajiny, země, který lze přehlédnout jediným pohledem, včetně všech objektů, které se tam nacházejí a dohromady vytvářejí scenérii“. Možná by pro české prostředí mohl být přijatelný termín „časosledná kosmologie“ nebo něco podobného. V časosledné kosmologii není žádná temná energie a měření rozpínání vesmíru velmi záleží na měření času.


Wiltshire tvrdí, že si jeho časosledná kosmologie poradí se zatím největším katalogem supernov typu Ia o něco lépe, nežli Standardní kosmologický model zahrnující temnou energii. Statistika je ale zatím nepřesvědčivá a nedokáže definitivně podpořit ani jeden z těchto soupeřících modelů. Jasno by do celé záležitosti mohly vnést budoucí vesmírné mise, jako například evropská sonda Euclid, a také by pomohlo hlubší porozumění supernovám typu Ia, na kterých to vše spočívá. 

Video:  Introduction to David Wiltshire


UC Connect: Black holes making waves around the universe


Literatura
Royal Astronomical Society 14. 9. 2017, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 472: 835–851.

Datum: 16.09.2017
Tisk článku

Solární energie - neuveden
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 251 Kč
Solární energie
neuveden
Související články:

Je temná energie opravdu reálná?     Autor: Stanislav Mihulka (16.09.2012)
Nejrozsáhlejší 3D mapa galaxií podpoří výzkum temné energie     Autor: Stanislav Mihulka (15.07.2016)
Za objev akcelerace vesmíru se rozdávaly nobelovky, budou i za jeho popření?     Autor: Josef Pazdera (26.10.2016)
Vysvětlí temnou hmotu nová teorie gravitace?     Autor: Stanislav Mihulka (10.11.2016)



Diskuze:




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