Темна енергія ... Ми досі не точно впевнені, що це таке або звідки воно походить. Естер П'єдіпалумбо уважно розглядає спосіб вимірювання цієї енергійної загадки, і вони роблять це з одним з найінтенсивніших джерел, які вони можуть знайти - гамма-вибухи.
«Ми можемо визначити відстань вибуху на основі властивостей випромінювання, випромінюваного під час вибуху гамма-випромінювання. Зважаючи на те, що деякі з цих вибухів пов'язані з найбільш віддаленими об'єктами у космосі, про які ми знаємо, ми вперше можемо оцінити швидкість розширення простору та часу навіть у відносно ранні періоди після Великого вибуху ", каже професор Марек Дем'янський (FUW).
Що породило цей новий метод? У 1998 році астрономи вимірювали енергію, що виділялася подіями наднових типів Ia, і зрозуміли, що сили, які вигнали, були послідовними. Подібно до стандартної моделі свічок, цей випуск може бути використаний для визначення космічних відстаней. Але було лише одне застереження… Чим віддаленіша подія, тим слабший підпис.
Хоча ці слабкі події не освітлювали ніч, вони були освітлення того, як наука думала про речі. Можливо, ці наднови типу Ia були далекішими, ніж передбачувані ... і якщо це було правдою, можливо, замість того, щоб уповільнити розширення Всесвіту, можливо, воно пришвидшилося! Для того, щоб встановити універсальну модель на права, потрібно було запровадити нову форму масової енергії - темну енергію - і її потрібно було в двадцять разів більше, ніж ми могли б сприймати. "За ніч темна енергія стала, буквально буквально, найбільшою таємницею Всесвіту", - каже професор Дем'янський. У моделі, висунутій Ейнштейном, вона є властивістю космологічної константи - а інша модель припускає, що прискорене розширення викликане деяким невідомим скалярним полем. "Іншими словами, це або - або: простір-час розширюється сам по собі, або розширюється скалярним фізичним полем всередині нього", - каже професор Дем'янський.
Тож у чому сенс досліджень? Якщо можливо використовувати гамма-вибух як тип стандартної свічки, то астрономи можуть краще оцінити щільність темної енергії, що дозволяє їм вдосконалювати моделі. Якщо він залишається однотонним, він належить до космологічної постійної і є властивістю простору-часу. Однак якщо прискорення Всесвіту є властивістю скалярного поля, щільність темної енергії відрізнялася б. «Це раніше було проблемою. Для того, щоб оцінити зміни щільності темної енергії відразу після Великого вибуху, потрібно знати, як виміряти відстань до дуже віддалених об’єктів. Настільки віддалений, що навіть підключені до них наднови типу Ia занадто слабкі, щоб їх можна було спостерігати », - каже Дем’янський.
Зараз починаються справжні дослідження. Вибухи гамма-променів потрібні для того, щоб виміряти рівень їх енергії та зробити це точно, маючи на увазі перегляд попередніх досліджень, які містили перевірені джерела відстані, наприклад, наднови типу Іа. «Ми зосередили увагу на цих випадках. Ми знали відстань до галактики, а також знали, скільки енергії вибуху досягло Землі. Це дозволило нам відкалібрувати вибух, тобто розрахувати загальну енергію вибуху ", - пояснює професор. Наступним кроком було знайти статистичні залежності між різними властивостями випромінювання, випромінюваного під час вибуху гамма-випромінювання, і загальна енергія вибуху. Були виявлені такі відносини. "Ми не можемо дати фізичне пояснення того, чому певні властивості вибухів гамма-променів співвідносяться", - зазначає професор. "Але ми можемо сказати, що якщо зареєстроване випромінювання має таку властивість, то вибух мав таку і таку енергію. Це дозволяє нам використовувати вибухи як стандартні свічки для вимірювання відстаней ».
Потім доктор Естер П'єдіпалумбо та група дослідників з університетів у Варшаві та Неаполі взялися за рукавицю. Незважаючи на цю захоплюючу нову концепцію, реальність така, що віддалені вибухи гамма-променів незвичні. Навіть із 95 кандидатами, переліченими в каталозі Amanti, просто не вистачало інформації, щоб визначити темну енергію. «Це дуже розчарування. Але що важливо, це те, що у нас в руках інструмент для перевірки гіпотез про будову Всесвіту. Все, що нам потрібно зробити зараз, - це дочекатися наступного космічного феєрверку », - підсумовує професор Дем’янський.
Нехай ігри починаються ...
Оригінальне джерело історії: Прес-реліз університету Варшави. Для подальшого читання: Космологічні моделі в теоріях гравітації скалярних тензорів та спостережень: клас загальних розв’язків.
