Tumma energia… Emme vieläkään ole aivan varmoja siitä, mistä se on tai mistä se tulee. Ester Piedipalumbo, tutkivat tarkemmin tapaa mitata tämä energinen arvoitus ja tekevät sen yhdellä tehokkaimmista lähteistä, joita he voivat löytää - gammasäteilypurskeilla.
”Pystymme määrittämään räjähdyksen etäisyyden gammasäteilypurskeiden aikana emittoituneen säteilyn ominaisuuksien perusteella. Koska jotkut näistä räjähdyksistä liittyvät avaruudessa oleviin syrjäisimpiin esineisiin, joista tiedämme, pystymme ensimmäistä kertaa arvioimaan avaruus-ajan laajenemisnopeuden jopa suhteellisen varhaisina jaksoina Ison räjähdyksen jälkeen ”. sanoo prof. Marek Demianski (FUW).
Mikä synnytti tämän uuden menetelmän? Vuonna 1998 tähtitieteilijät mittasivat tyypin Ia supernoovatapahtumien lähettämää energiaa ja huomasivat, että karkotetut voimat olivat johdonmukaisia. Kuten tavallinen kynttilämalli, tätä vapautusta voitaisiin käyttää kosmisten etäisyyksien määrittämiseen. Mutta siellä oli vain yksi varoitus… Mitä kaukaisempi tapahtuma, sitä heikompi allekirjoitus.
Vaikka nämä heikot tapahtumat eivät saaneet aikaan yötä, he olivat valaisee tapaa, jolla tiede ajatteli asioita. Ehkä nämä tyypin Ia supernovat olivat kauempana kuin oletettiin ... ja jos tämä olisi totta, ehkä sen sijaan, että hidastaisi maailmankaikkeuden laajenemista, ehkä se kiihtyisi! Universaalimallin asettamiseksi oikeuksille oli otettava käyttöön uusi massaenergian muoto - tumma energia - ja sen oli oltava kaksikymmentä kertaa enemmän kuin mitä voimme havaita. "Yöllä pimeästä energiasta tuli aivan kirjaimellisesti maailmankaikkeuden suurin mysteeri", sanoo prof. Demianski. Einsteinin esittämässä mallissa se on kosmologisen vakion ominaisuus - ja toinen malli ehdottaa, että jonkin tuntematon skalaarikenttä aiheuttaa kiihtyneen laajentumisen. "Toisin sanoen se on joko tai joko: joko avaruusaika laajenee itsestään tai laajenee sen sisällä olevalla skalaarisella fysikaalisella kentällä", sanoo prof. Demianski.
Joten mikä on tutkimusten takana? Jos gamma-säteilypursketta on mahdollista käyttää tyyppisenä kynttilänä, tähtitieteilijät voivat paremmin arvioida pimeän energian tiheyttä antaen heille mahdollisuuden tarkentaa malleja edelleen. Jos se pysyy monofonisena, se kuuluu kosmologiseen vakioon ja on avaruus-ajan ominaisuus. Kuitenkin, jos maailmankaikkeuden kiihtyvyys on skalaarikentän ominaisuus, pimeän energian tiheys eroaa. ”Tämä oli aiemmin ongelma. Pimeän energian tiheyden muutosten arvioimiseksi heti ison iskun jälkeen on tiedettävä kuinka mitata etäisyys erittäin kaukana oleviin esineisiin. Niin kaukainen, että jopa niihin kytketyt tyypin Ia supernovat ovat liian heikot havaittaviksi ”, Demianski sanoo.
Nyt todellinen tutkimus alkaa. Gammasäteilypurskeita tarvitaan, jotta niiden energiatasot voidaan mitata, ja se tarkoitti tarkasti sitä, että tarkasteltiin aiempia tutkimuksia, jotka sisälsivät todennettuja etäisyyden lähteitä, kuten tyypin Ia supernovat. ”Keskityimme noihin tapauksiin. Tiesimme etäisyyden galaksista ja tiesimme myös kuinka paljon purskeen energia saavutti maan. Tämä antoi meille mahdollisuuden kalibroida purske, toisin sanoen laskea räjähdyksen kokonaisenergia ”, selittää prof. Seuraava askel oli löytää tilastolliset riippuvuudet gammasätepurskeen aikana emittoidun säteilyn eri ominaisuuksien ja räjähdyksen kokonaisenergia. Tällaiset suhteet löydettiin. "Emme voi antaa fyysistä selitystä miksi gammasäteilypurskeiden tietyt ominaisuudet korreloivat", huomauttaa prof. "Mutta voimme sanoa, että jos rekisteröidyllä säteilyllä on sellaisia ja sellaisia ominaisuuksia, purskeella oli sellaista ja sellaista energiaa. Tämän avulla voimme käyttää purskeita vakiona kynttilöinä etäisyyden mittaamiseen. ”
Sitten tohtori Ester Piedipalumbo ja tutkijaryhmä Varsovan ja Napolin yliopistoista ottivat käsiinsä. Tästä kiehtovasta uudesta konseptista huolimatta todellisuus on, että etäiset gammasäteilypurskeet ovat epätavallisia. Jopa Amanti-luettelossa lueteltujen 95 ehdokkaan kanssa ei yksinkertaisesti ollut tarpeeksi tietoa pimeän energian määrittämiseksi. ”Se on melko pettymys. Tärkeää on kuitenkin se, että meillä on työkalu tarkistaa hypoteesit maailmankaikkeuden rakenteesta. Meidän on odotettava seuraavaa kosmista ilotulitusta ”, toteaa prof. Demianski.
Pelit alkakoon…
Alkuperäinen tarinan lähde: Varsovan yliopiston lehdistötiedote. Lisälukemaa: Kosmologiset mallit skalaaritensoriteorioissa ja havainnoissa: luokka yleisiä ratkaisuja.
