Mistere ale Universului – energia întunecată

Abell 85, un roi de galaxii mult mai puțin masiv decât roiurile mai îndepărtate decât acesta. Foto: X-ray (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Optical (SDSS); Illustration (MPE/V.Springel)
Abell 85, un roi de galaxii mult mai puțin masiv decât roiurile mai îndepărtate decât acesta. Foto: X-ray (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Optical (SDSS); Illustration (MPE/V.Springel)

Aruncă o minge în sus și vei vedea cum acesta se va îndepărta, va încetini și va reveni la sol. Gravitația este de vina pentru că încetinește mingea până când o va aduce înapoi la locul de unde a fost aruncată.

Astronomii se gândeau că la fel se comportă și Universul: este în expansiune, cu timpul ar trebui să încetinească, să se oprească și să înceapă să se micșoreze la loc. Chiar dacă galaxile se îndepărteaza una de alta, în timp gravitația lor ar trebui să le oprească.

Observațiile însă arată că nu este așa: în ultimele câteva miliarde de ani expansiunea Universului este accelerată, având o valoare mai mare decât cea teoretică.

Nu înțelegeți greșit: gravitația galaxiilor există și acționează însă există o forță suplimentară, un fel de „anti-gravitație” care face ca galaxiile să se îndepărteze una de alta mai rapid decât ar trebui. Astronomii au denumit această forță „energie întunecată”.

Energia întunecată a fost descoperită relativ recent, în 1998, prin observarea supernovelor apărute în galaxiile îndepărtate (în spațiu deci și în timp).

Supernovele, care intrinsec au aceeași strălucire, sunt mai luminoase decât ar trebui dacă sunt mai îndepărtate de 6 miliarde de ani lumină și mai puțin luminoase dacă sunt mai aproape. Supernovele apar mai puțin luminoase pentru că galaxiile din care fac parte se îndepărtează de noi mai repede decât ar trebui, iar cele care apar mai luminoase sunt așa pentru că atunci Universul era mai mic iar forța de atracție dintre galaxii a dus la o îndepărtare reciprocă mai lentă. În urma acestor observaii s-a tras concluzia că acum aproximativ 6 miliarde de ani a început expansiunea accelerată a Universului.

S-a descoperit că în afara accelerării expansiunii Universului, energia întunecată are și alte efecte: roiurile de galaxii (aglomerările de galaxii) sunt din ce în ce mai puțin masive.

Un roi de galaxii devine mai masiv prin atragerea galaxiilor vecine. Ori dacă energia întunecată este mai puternică decât forța de atracție a roiului, galaxiile vecine nu vor mai fi atrase și roiul va stagna ca masă. S-a descoperit că multe roiuri de galaxii aflate la maxim 5,5 miliarde de ani lumină depărtare de noi sunt mai puțin masive decât roiurile mai îndepărtate. Acesta este un semn că energia întunecată a început să își spună cuvântul acum aproximativ 6 miliarde de ani.

Cantitatea e energie întunecată rămâne neschimbată fie că se vorbește despre un centimetru cub din din spațiu sau de 1000 de ani lumină cubi, semn că este o propietate a spațiului însuși. Acest lucru însemnă nu este dată de o particulă sau de un câmp pentru că acestea ar duce la diluarea forței întunecate în timp sau pe măsură ce spațiul se mărește.

Întrebarea de un milion de euro: ce este energia întunecată?

Nu se știe dar există câteva idei, căi prin care această misteroasă parte a Universului să fie explicată.

O posibilitate ar fi ca energia întunecată să fie o propietate a Universului, o constantă cosmologică necesară pentru ca acesta să nu colapseze sub propria greutate. Constanta cosmologică a fost propusă de către Einstein când a descoperit că greutatea Unviersului ar duce la colapsul său. A retras-o după ce s-a descoperit că Universul este în expansiune. În prezent observațiile conduc spre această explicație.

O altă posibilitate este ca energia întunecată să fie un câmp al spațiului, o „chintesență” a spațiului. Putem să îi spunem mai simplu „energia spațiului gol”.

Energia întunecată ar putea fi și un efect al dimensiunilor microscopice nevăzute (paralele) ale Universului, fapt confirmat doar teoretic de teoria corzilor (stringurilor).

Orice ar fi este sigur că energia întunecată există, iar viitorul însuși arată cam întunecat: dacă Universul continuă să rămână în expansiune accelerată, grupul local de galaxii nu va deveni niciodată membru al roiului de galaxii din Virgo. Mai mult: peste câteva sute de miliarde de ani toate galaxiile se vor afla afla mai departe de orizontul nostru și nu vor mai  putea văzute niciodată. La un moment dat chiar super roiurile de galaxii se vor destrăma și fiecare galaxie va pluti prin Univers de una singură.

9 comments

  1. FRUMOS SPUS ! ( Nu zic la misto ! ) DECI MOMENTAN: ” IT IS BEYOND US” ! Si cred ca inca mult timp nu vom sti multe…..in orice caz: “tomorrow never knows”!

    “La un moment dat chiar super roiurile de galaxii se vor destrăma și fiecare galaxie va pluti prin Univers de una singură”, insa daca peste 6 miliarde de ani, “apare” o alta forta ?!, adica vom constata ca……?!

  2. Avestea sunt doar estimari asupra unor fenomene necunoscute…
    Personal consider ca expresiile ca “peste miliarde de ani” nu sunt veridice in lumea de azi, schimbari pot aparea pe Pamant la orice nivel (de orice natura) incat orice afirmatie ca cea de mai sus sa nu mai aiba sens.
    “Lumea ce mare” (universul luat ca un intreg) in “realitate” este total necunoscuta cred eu si ceea ce descopera oamenii de stiinta sunt doar statistici valabile in acest moment si pot fi total eronate in viitorul universal f. apropiat (cateva zeci de ani).
    Chiar si la noi “acasa”, pe Pamant, realitatea este doar de moment si nici macar nu putem estima realistic viitorul sumbru al planetei noastre…
    Parerea mea este ca universul este enigma suprema care ne va da un motiv de studiu intotdeauna…

    • Chiar daca apar mereu intrebari (fapt ce ne arata ca stiinta functioneaza) nu inseamna ca legile descoperite nu mai sunt valabile. Luati ca exemplu forta de atractie care functioneaza in prezent, a functionat inca de la aparitia Universului si va continua sa functioneze. Toate forțele fundametale sunt valabile in timp.

      Nu sunt de acord cu expresia „schimbari pot aparea pe Pamant la orice nivel (de orice natura) incat orice afirmatie ca cea de mai sus sa nu mai aiba sens”. Totusi nu suntem in Harry Potter unde legile fizicii se schimba de la moment la altul. Energia intunecata nu duce la anularea fortei de atractie.

      In materie de „estimarea viitorului” si de „realitatea de moment” consider ca discutam de lucuri diferite. Stim cum se comporta din punct de vedere fizic planeta noastra si stim si cum va evolua in viitor. Realitatea de moment banuiesc ca se refera la ceea ce se intampla pe Pamant si nu la cum evolueaza el ca planeta.

    • Nu sunt acelasi lucru. Antiparticulele sunt opusul, ca se
      mn, particulelor elementare. Nu se stie insa din ce este compusa materia intunecata.

  3. Unde era materia intunecata la momantul zero, al big-bang-ului?Cine sau ce a dat “foc” ca sa inceapa totul?De ce nu ar fi posibil ca dupa ce universul ar fi distrus sau a inghetat(depinde daca materia sau energia intunecata va castiga partida) sa intervina o noua explozie initiala?Oare materia intunecata nu este starea unde ne ducem dupa moarte? Ce ne facem cu atatea intrebari fara raspuns. Ce mici suntem!

  4. am o intrebare:oare ii adevarat ca in cateva miliarde de ani se va consuma tot hidrogenul si o sa se stinga stelele una dupa alta?

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s