Az Univerzumot átszövő sötét erő újabb bizonyítékát jelentették be

Eltérő távolságban lévő galaxishalmazok megfigyelése arra utal, hogy az utóbbi évmilliárdokban a halmazok növekedése a várhatónál lassabb volt. Mindez a sötét energiától állhat elő, amely a Világegyetem tágulását egyre gyorsabbá teszi - jelentette be a NASA hazai idő szerint kedden 19 órakor megtartott sajtótájékoztatóján.

 

Szimuláció az anyag csoportosulásairól a Világegyetemben a Nagy Bumm után, felülről lefelé 0,9; 3,2 és 13,7 milliárd évvel (Volker Springel)

Közel 10 évvel ezelőtt, távoli szupernóva-robbanások vizsgálata alapján merült fel, hogy a Világegyetem gyorsuló ütemben tágul. A furcsa jelenséget a kozmológusok szerint a sötét energia névre keresztelt, egyelőre alig értett jelenség magyarázazza. Az elmélet szerint a sötét energia a gravitációs vonzással ellentétesen hat, és az egyes objektumokat távolítani igyekszik.

A tágulás során a galaxisok, galaxishalmazok egyre messzebbre kerülnek egymástól, ezért gyengül a köztük fellépő gravitációs vonzás - miközben a sötét energia sűrűsége állandó, így a Világegyetem tágulásával párhuzamosan egyre nagyobb a hatása. Az 1998 környékén született becslések alapján a Világegyetemnek a gravitációs hatástól lassuló tágulása közel 5 milliárd évvel ezelőtt váltott gyorsuló ütembe, amely azóta is fokozódik. 

A NASA december 16-i bejelentése alapján egy új, a korábbiaktól független megfigyelés is igazolta a gyorsuló tágulást és a sötét energia jelenlétét. Alexey Vikhlinin (Smithsonian Astrophysical Observatory, Cambridge) és kollégái a Chandra-röntgenteleszkóp segítségével eltérő távolságokban fekvő galaxishalmazokat vizsgáltak. A halmazokban lévő, a csillagvárosok közötti teret kitöltő forró gázanyag röntgensugárzását tanulmányozták, amelynek alapján durva becslés adható a halmazok tömegére. Azt tanulmányozták, miként nő a galaxishalmazok tömege az idő előrehaladtával.

Első lépésben a halmazok tömege a bennük lévő objektumok kölcsönös gravitációs vonzása révén fokozatosan növekedne - de a növekedés sebessége más egy lassuló (azaz sötét energia nélküli) és más egy gyorsuló (azaz sötét energia dominálta) tágulást mutató Világegyetemben. Az eredmények a várakozásoknak megfelelően a második lehetőséget támasztották alá.

Mindez tehát megerősítette, hogy az Univerzumot az ismeretlen eredetű és a tágulást gyorsító sötét energia uralja. Hatása kis méretskálán nem érzékelhető: az egyes galaxisokban a csillagok annyira erősen vonzzák egymást, hogy a taszító erő itt nem kimutatható. Azonban nagy méret- és hosszú időskálán már megmutatkozik, és egyre jobban fellazítja a különböző csoportosulásokat.

Néhány galaxishalmaz röntgensugárzó anyaga a Chandra-űrteleszkóp felvételein. A felső sorban távolabbi és fiatalabb, az alsóban közelebbi és idősebb halmazok láthatóak (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.)

A gyorsuló tágulás révén az anyag nagy méretskálán jelentkező csoportosulásai egyre lassabban növekednek, majd idővel lazábbak lesznek, a szuperhalmazok (galaxishalmazok halmazai), sőt idővel maguk a galaxishalmazok is széteshetnek. Mindez "sötét jövőt" fest, amelyben egyre kevesebb galaxis figyelhető meg majd az égen.

A sötét energia természetét ezidáig nem sikerült megfejteni. Jelenlegi ismereteink alapján a Világegyetem 74-76%-át a sötét energia adja, 20-22%-ot a sötét tömeg teszi ki (amely egzotikus részecskékből állhat), és az ezek után visszamaradt 4%-on osztozik a látható, úgymond "hagyományos" anyag.

 

 

Animáció az anyag koncentrálódásáról a galaxishalmazokban (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.)