Vyrieši záhadu rozpínania vesmíru nový typ temnej hmoty?

  • Valentín Korinek | 1 Apríl 2021
    Galaxie a hlboký vesmír
Mliečna cesta (Public Domain CC0)
Vesmír vznikol veľkým treskom zhruba pred 13,8 miliardami rokov a následne začal expandovať. Táto expanzia stále trvá a rozpína vesmír do všetkých smerov, ako keď nafukujete balón. Nové pozorovania ale poukazujú na fakt, že niečo nie je v poriadku. Merania rýchlosti rozpínania vesmíru rôznymi spôsobmi totiž vedú k rôznym výsledkom.

Teoreticky môže ísť o chyby v meraní, či nezapočítané odchýlky vo viacerých výpočtoch, alebo na druhej strane sa vo vesmíre deje niečo, čo sme doposiaľ ešte neobjavili?

Podľa viacerých vedcov môže existovať nejaký iný, nový typ temnej energie vo vesmíre. Ak sa teda tento nový druh temnej energie zaráta do výpočtov, výsledky sú oveľa viac podobné ako by to bolo bez nej. Nový typ tmavej energie tak môže vyriešiť problém protichodných výpočtov.

Vedci počítajú rýchlosť rozpínania vesmíru na základe predpokladu, že je vesmír tvorený temnou energiou, temnou hmotou a bežnou hmotou. Až donedávna všetky typy pozorovaní zapadali do tohto modelu zloženia hmoty a energie vo vesmíre, no zdá sa, že už je to inak.

Rozličné výsledky vznikajú pri pohľade na najnovšie údaje z meraní supernov a kozmického mikrovlnného žiarenia. Tieto dve metódy jednoducho vedú k rozdielnym výsledkom pre spomínanú  mieru expanzie. V novom modeli, kde by v ranom vesmíre existoval aj nový typ tmavej energie,  by merania mikrovlnného pozadia a merania supernov boli rovnaké a bez rozdielov.

Vedci predpokladajú, že v ranom vesmíre existovala tmavá energia a to v inej fáze. Podobne, ako keď je voda ochladená a prechádza fázovým prechodom na ľad s nižšou hustotou. Rovnako temná energia v našom modeli prechádza do novej fázy s nižšou energetickou hustotou, čím sa mení vplyv tmavej energie na rozpínanie vesmíru. Temná energia tak mohla prejsť týmto fázovým prechodom vďaka prvotnej expanzii na počiatku vesmíru.

Ide o fázový prechod, pri ktorom sa náhle objaví veľa bublín (oblastí) novej fázy, a keď sa tieto bubliny rozšíria a zrazia sa, fázový prechod je dokončený. V kozmickom meradle ide o veľmi násilný, kvantovo-mechanický proces.

Dnes poznáme vesmír, ktorý sa skladá približne z 30% hmoty (25% tvorí tmavá hmota, o ktorej nevieme skoro nič a 5% vesmíru tvorí baryonová hmota, teda tá, ktorú vidíme a cítime a ktorá interaguje so všetkými časticami, ktoré poznáme. Je to hmota, z ktorej sme zložení my, planéty, hviezdy, galaxie atď). Okrem toho je vo vesmíre temná energia; je to energia, ktorá spôsobuje rozpínanie vesmíru a tvorí približne 70% energetickej hustoty vesmíru.