Смотреть в темноту
Расширение нашей вселенной ускоряется. Это странное явление называется темной энергией, и впервые было обнаружено в обзорах отдаленных взрывов сверхновых около двадцати лет назад. С тех пор несколько независимых линий доказательств пришли к одному и тому же мрачному выводу: вселенная становится все быстрее и быстрее.
Тем не менее, что, черт возьми, вызывает это? какая является темная энергия? Различные идеи имеются в большом количестве для потенциальных причин. Возможно, это иллюзия, и наше понимание гравитации просто неверно в этих огромных масштабах. Возможно, какое-то таинственное поле пронизывает все пространство-время, что приводит к увеличению расстояний между галактиками по всей вселенной.
Безусловно самое простое объяснение состоит в том, что темная энергия просто там, Простая постоянная природы, которая появляется в уравнениях общей теории относительности, которая является фундаментальной основой для понимания космологических вопросов. У него нет объяснения и причины. Как и любая другая константа природы, это всего лишь часть фундаментальной реальности.
Хотя это объяснение не является полностью удовлетворительным, оно все же объясняет все доступные данные.
Прикосновение квазарской энергии
И данные просто так: кажется, что сила темной энергии остается абсолютно постоянной в течение космического времени. Это там, настоящее, неизменное как во времени, так и в пространстве.
Может быть.
Одна из самых больших проблем изучения природы темной энергии заключается в том, что у нас нет полной картины истории расширения Вселенной. Вместо этого у нас есть то, что составляет космологические «форзацы» - мы можем изучить расширение относительно недавно, используя сверхновую типа 1а, и мы очень точно знаем состояние Вселенной, когда ей было всего 380 000 лет через космический микроволновый фон.
У нас нет четкого представления о том, чем занималась Вселенная, но в последнее время пара исследователей пытается изменить это, исследуя свет от далеких квазаров. Эти квазары являются чудовищно яркими объектами, приводимыми в действие гравитационным сжатием материала, когда он сжимается, чтобы поместиться внутри гигантских черных дыр. Квазары на сегодняшний день являются самыми мощными двигателями во вселенной, что делает их отличными кандидатами для всестороннего изучения космической истории между форзацами.
Главная проблема, однако, заключается в том, что вы никогда не знаете, как далеко находится данный квазар. Если один ярче другого, то первый ближе ... или просто ярче? Без способа распутать их, вы не сможете получить твердое расстояние, а это значит, что вы не сможете измерить расширение вселенной с тех пор, как квазар излучал свой свет.
Тем не менее, исследователи применили новую уловку, сравнив два разных вида света, излучаемого квазарами. Первый вид - это ультрафиолетовое излучение самого падающего материала. Второе - более жесткие рентгеновские лучи, создаваемые ультрафиолетовым излучением, повышенным до более высоких энергий от еще более окружающего газа. Сравнивая эти два источника излучения, исследователи могут выявить истинную яркость каждого квазара и, таким образом, узнать их расстояния.
Big Rip, Big Deal
И исследователи обнаружили, что, согласно их предварительным результатам, темная энергия была слабее в прошлом. Это означает, что оно не является постоянным - оно развивается, меняется и со временем становится все сильнее. Если этот результат сохраняется (и это большой если) тогда наше простейшее объяснение темной энергии придется выбросить в окно в пользу чего-то более сложного. Что на самом деле хорошо - изменяющаяся темная энергия может дать нам подсказки, необходимые нам для изучения новых областей физики.
Но этот результат также рисует более мрачную картину будущего вселенной. Если темная энергия останется постоянной, то звезды будут продолжать сиять в течение десятков триллионов лет, когда галактики мягко удаляются друг от друга. Но если темная энергия становится сильнее со временем, то ее отталкивающая сила становится подавляющей, не только разъединяя галактики, но и разрывая сами галактики.
И солнечные системы.
И планеты.
И молекулы.
Сколько времени понадобится для того, чтобы этот сценарий «большого разрыва» закончился? Это зависит от того, насколько быстро нарастает темная энергия, но это может занять всего несколько миллиардов лет. Что, с космологической точки зрения, не так долго.
Подробнее: «Космологические ограничения на диаграмме Хаббла квазаров при больших красных смещениях»
