Universum expanderar inte bara – det accelererar 13,8 miljarder år efter Big Bang förväntade sig astronomerna att gravitationen långsamt skulle bromsa den kosmiska expansionen. Istället, när de tittade djupt ut i rymden, fann de motsatsen: universum accelererar. Vad som än driver den accelerationen utgör ~70 % av kosmos. Vi kallar det mörk energi. Vi kan mäta det. Vi kan se dess effekter. Så vad är det egentligen?
Hur vi kom fram till detta Cepheidstjärnor: avståndstricket Henrietta Leavitt upptäckte att vissa stjärnor (Cepheid-variabler) blir ljusare och svagare med en regelbunden period – och den perioden visar sin verkliga ljusstyrka → låter oss mäta avståndet till avlägsna galaxer. Rödförskjutning: galaxer på vandring Vesto Slipher använde spektra av galaxer för att visa att många hade sitt ljus sträckt till längre, rödare våglängder. Redder → rör sig bort snabbare. Hubble och det expanderande universum Edwin Hubble och Milton Humason kombinerade Cepheid-avstånd med rödförskjutning och fann ett mönster: >Ju längre bort en galax är, desto snabbare drar den sig tillbaka. Det är Hubble–Lemaître-lagen: tydliga bevis på att universum expanderar.
Chocken: expansionen accelererar På 1990-talet studerade två team typ Ia-supernova, stjärnexplosioner som är så jämna i ljusstyrka att de fungerar som "standardljus." Genom att jämföra hur ljusa de borde vara med hur ljusa de ser ut kan du få avstånd. Genom att mäta rödförskjutning får du hur snabbt de rör sig bort. Överraskningen: • Supernovorna var svagare och längre bort än väntat. • Det var bara logiskt om universums expansion under miljarder år hade accelererat istället för att sakta ner. Denna kosmiska acceleration är vad vi nu tillskriver mörk energi.
Vi kallar mysteriet "mörk energi" Vi ger denna okända orsak ett tillfälligt namn: mörk energi. Den beter sig som en motbjudande komponent i kosmos och skjuter isär rymden själv. Enligt våra bästa mått är universum ungefär: • 5 % normal materia (stjärnor, planeter, oss) • 27 % mörk materia • 68–70 % mörk energi — drivkraften bakom acceleration.
Vad kan mörk energi vara? Kosmologer testar några huvudidéer: • Vakuumenergi (kosmologisk konstant): tomrum har en liten inbyggd energi som skjuter isär det. • Quintessens: ett nytt, dynamiskt energifält som sprids genom universum. • Rynkor i rumtiden: defekter såsom kosmiska strängar från det tidiga universum. • Modifierad gravitation: kanske behöver Einsteins ekvationer justeras på de största skalorna.
Där vi verkligen är I våra bästa modeller fungerar mörk energi som ett slags negativt tryck, som skjuter isär galaxer och driver universum mot en kall, utdragen "Stora frost". • Vi ser dess effekter i supernovor, galaxer och den kosmiska bakgrunden • Vi kan mäta dess andel av kosmos (~70 %) • Vi vet fortfarande inte vad det är Mörk energi är bara vår etikett för det mysteriet – det okända som tyst avgör hur universum slutar.
11,8K