У стандардном моделу космологије, тамна енергија испуњава универзум. То узрокује да се универзум шири све већом брзином и чини више од 70% космоса. Али постоји проблем. Када меримо брзину космичке експанзије на различите начине, добијамо резултате који се међусобно не слажу.
Слика свемирског телескопа Хуббле супернове 1994Д у галаксији НГЦ 4526. Заслуге: НАСА/ЕСА, тим Хабловог кључног пројекта и Хигх-З тим за претрагу супернове
Постоји неколико начина за мерење космичке експанзије. Један је да се измери релативно кретање удаљених галаксија. Ово се ради посматрањем светлости супернова унутар ових галаксија. Супернове типа Иа имају прилично уједначен стандардни сјај, тако да мерењем њиховог посматраног сјаја знамо удаљеност њихове матичне галаксије. Ово се може упоредити са уоченим црвеним помаком галаксије да би се одредио Хаблов параметар. Управо је овај метод који је први открио да се космичка експанзија убрзава.
Део ЦМБ флуктуација које је ухватила свемирска летелица Планк. Заслуге: ЕСА и Планцк Цоллаборатион
Други метод је посматрање космичке микроталасне позадине. Док овај благи накнадни сјај Великог праска има скоро уједначену температуру од око 3 К, постоје мале варијације у температури у различитим деловима неба. Обим ових флуктуација зависи од брзине космичке експанзије. Пажљива запажања из свемирске летелице Планцк дала су нам добру меру Хаблове константе. И ово је потпуно независно од мере супернове. У принципу, ова два резултата треба да се слажу, али не раде.
Планкови резултати дају Хаблов параметар од око 67 – 68 (км/с)/Мпц, док посматрања супернове дају вредност од око 71 – 75 (км/с)/Мпц. Некада је неизвесност ових мера била довољно велика да се преклапају, али су сада толико прецизне да се потпуно не слажу. То не значи да је тамна енергија погрешна, али значи да постоје ствари које не разумемо у вези са њом.
Једна од потешкоћа са овим резултатима је та што зависе од модела. Свака зависи од одређених претпоставки о универзуму. Једна од њих је да је универзум просторно раван. Другим речима, светлост коју видимо из удаљених галаксија путовала је у основи праволинијски. Није деформисана неким свеукупним космичким искривљењем простора. Али постоје неки докази у Планцковим подацима да простор може имати малу укупну закривљеност. Ово би помогло да се објасни разлика у резултатима.
Вредности тамне енергије се приближавају. Заслуге: Џереми Тинкер и сарадња СДСС-ИИИ
Да би решили то питање, астрономи су погледали друге начине мерења космичке експанзије. Један од начина је да се измери како се галаксије групишу у великим размерама. Јата галаксија су се формирала због малих варијација у густини раног универзума познатог као Барион акустичне осцилације (БАО). Док гравитација покушава да привуче галаксије ближе једна другој, тамна енергија покушава да их раздвоји. Као резултат тога, галаксије су се формирале у густе суперјате раздвојене великим празнинама. Величина ових празнина нам омогућава да измеримо Хаблов параметар.
Недавно је тим направио најсвеобухватнију меру груписања галаксија. Нашли су неколико занимљивих ствари. За почетак, пошто структура празнина зависи и од тамне енергије и од укупног облика простора, тим је потврдио да је универзум просторно раван. Космичка закривљеност не може да објасни различите вредности. За Хаблов параметар, добили су резултат од око 70 – 74 (км/с)/Мпц, што се слаже са већим резултатом супернове. Али њихова запажања су се углавном фокусирала на галаксије са црвеним помаком од з< 2, or within about 9 billion light-years. When the team added data from more distant galaxies, their result shifted to 68 – 70 (km/s)/Mpc, which better agrees with the Plank result.
Резултат свега овога је да је универзум раван, тамна енергија је веома стварна, и да постоји необичност коју још увек не разумемо.
Референца:Сесхадри Надатхур, ет ал. “ Тестирање космичког убрзања ниског црвеног помака са структуром великих размера .'Пхисицал Ревиев Леттерс124 (2020): 221301.