Kupy galaxií z pozorování teleskopu eROSITA. Kredit: eROSITA.

V roce 1998 propukl ohromující astrofyzikální skandál, když se ukázalo, že se vesmír nejen rozpíná, ale že jeho rozpínání v průběhu času zrychluje. Vědci neměli po ruce nic, co by to mohlo vysvětlit. Museli si vymyslet temnou energii, čili fenomén, který působí proti gravitaci a urychluje tím rozpínání vesmíru. Tehdy to byla záhada a nutno přiznat, že v roce 2023 nejsme o moc blíž jejímu rozuzlení.

I-Non Chiu. Kredit: I.-N. Chiu.

Tchajwanský astrofyzik I-Non Chiu z National Cheng Kung University (NCKU) a jeho spolupracovníci nedávno jako první použili ke studiu temné energie pozorování kup galaxií rentgenového teleskopu eROSITA, který pracuje na palubě vesmírné observatoře Spektr-RG. Jde o data z průzkumu eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS), která zahrnovala asi 500 kup galaxií o nižší hmotnosti, reprezentujících 10 miliard let historie vesmíru.

Observatoř Spektr-RG. Uprostřed otevřený teleskop eROSITA. Kredit: DLR German Aerospace Center / Wikimedia Commons.

Rovněž využili data z optických pozorování programu Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program.

Kombinace obou zmíněných souborů dat umožnila vznik první kosmologické studie, která využila pozorování kup galaxií teleskopem eROSITA. Výsledky ukázaly, že temná energie představuje asi 76 procent celkové hustoty energie vesmíru. Zároveň potvrdily představu, že rozložení energetické hustoty temné energie je uniformní v prostoru a konstantní v čase.

Badatelé uvádějí, že jejich výsledky jsou v dobrém souladu s dalšími nezávislými studiemi, které byly založeny jak na kupách galaxií, tak i na gravitačních čočkách a reliktním mikrovlnném záření. V tuto chvíli vše nasvědčuje tomu, že temná energie může být popsána jako jednoduchá konstanta. Obvykle se v této souvislosti mluví o „kosmologické konstantě.“

Podle autorů studie jsou odhady parametrů souvisejících s temnou energií v současné době stále ještě dost nepřesné. Jejich výzkum využil jen malý vzorek pozorování eFEDS, který představuje méně než 1 procento celé oblohy. Badatelé nicméně věří, že položili slušné základy pro další detailnější studie temné energie, které zahrnou podstatně větší část pozorování eROSITY nebo i další podobné soubory.

Literatura

Phys.org 3. 5. 2023.

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 522: 1601–1642.