Vi har ingen aning om vad det är för mörk energi, så hur är vi ganska säkra på att den existerar?
Jag har pratat om hur astronomer vet att mörk materia finns. Även om de inte kan se det, upptäcker de det genom effekten dess gravitation har på ljuset. Mörk materia står för 27 % av universum, mörk energi står för 68 % av universum. Och återigen, astronomer har verkligen ingen aning om vad det är, bara att de är ganska säkra på att det finns. 95 % av universums natur är ett fullständigt och totalt mysterium. Vi har bara ingen aning om vad det här är.
Så den här gången, låt oss fokusera på mörk energi. Tillbaka i slutet av 90-talet ville astronomer en gång för alla beräkna om universum var öppet eller stängt. Med andra ord ville de beräkna universums expansionshastighet nu och sedan jämföra denna takt med dess expansion tidigare. För att besvara denna fråga sökte de i himlen efter en speciell typ av supernova känd som en typ 1a.
Medan de flesta supernovor bara är massiva stjärnor, är typ 1a vita dvärgstjärnor som finns i ett binärt system. Den vita dvärgen suger bort material från sin binära partner, och när den når 1,6 gånger solens massa exploderar den. Tricket är att dessa alltid exploderar med ungefär samma mängd energi. Så om du mäter ljusstyrkan hos en supernova av typ 1a vet du ungefär hur långt bort den är.
Astronomer antog att expansionen saktade ner. Men frågan var, hur snabbt saktade det ner? Skulle det sakta till att stanna och kanske till och med vända riktningen? Så vad upptäckte de?
Med Isaac Asimovs odödliga ord, 'den mest spännande frasen att höra inom vetenskapen, den som förebådar nya upptäckter, är inte 'Eureka', utan 'det är roligt'' Istället för att finna att universums expansion saktade ner, de upptäckte att det går snabbare. Det är som att försöka beräkna hur snabbt äpplen faller från träd och upptäcka att de faktiskt flyger iväg till himlen, snabbare och snabbare.
Sedan denna fantastiska, Nobelprisbelönta upptäckt har astronomer använt flera andra metoder för att verifiera universums sinnesböjande verklighet. NASA:s Wilkinson Microwave Anisotropy Probe studerade universums kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålning i 7 år och satte mängden mörk energi till 72,8 % av universum. ESA:s rymdfarkost Planck gjorde en ännu mer noggrann analys och fastställde den siffran till 68,3 % av universum.
Einstein föreläser. (Ferdinand Schmutzer, Public Domain)
Astronomer vet att mörk energi finns. Det finns flera bevis. Men som med mörk materia har de absolut ingen aning om vad det är. Einstein beskrev en idé som han kallade den kosmologiska konstanten. Det var ett sätt att förklara ett statiskt universum som verkligen borde expandera eller krympa. När astronomerna förstod att universum faktiskt expanderade, kastade han ut idén.
Hej, inte så snabbt där 'Einstein'. Kanske bara en av funktionerna i själva rymden är att det skjuter bort saker. Och ju mer utrymme det finns, desto mer tryck utåt får du. Kanske från virtuella partiklar som dyker in och ut ur existensen i rymdens vakuum.
En annan möjlighet är ett fenomen som kallas Quintessence, ett negativt energifält som genomsyrar hela universum. Ja, det låter helt woo-woo, tack Universum, Deepak Chopra crazy talk, men det kan förklara den frånstötande kraften som utgör det mesta av universum. Och det finns andra teorier, som är ännu mer exotiska. Men mest troligt är det något som fysiker inte ens har tänkt på än.
Så hur vet vi att det finns mörk energi? Avlägsna supernovor är mycket längre bort från varandra än de borde vara om universums expansion saktade ner. Ingen har någon aning om vad det är, det är ett mysterium, och det är inget fel med ett mysterium. För mig är det faktiskt en av de mest spännande idéerna inom rymden och astronomi.
Vad tror du mörk energi är?
Podcast (ljud): Ladda ner (Längd: 4:42 — 4,3 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS
Podcast (video): Ladda ner (Längd: 5:06 — 60,7 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS