Twoja wyszukiwarka

MICHAŁ RÓŻYCZKA
SYGNAŁY - NAPRAWDĘ PRZYSPIESZAMY
Wiedza i Życie nr 6/2001
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 6/2001

Wybuch niezmiernie dalekiej supernowej potwierdza, że Wszechświat rozszerza się coraz szybciej.

W 1995 roku Kosmiczny Teleskop Hubble'a sfotografował odległe galaktyki znajdujące się w tzw. Głębokim Polu Hubble'a. Dwa lata później dokonano ponownego przeglądu tego samego skrawka nieba, po czym porównano obie fotografie, posługując się wyrafinowaną techniką informatyczną. Otrzymano obraz zmian, które w ciągu owych dwóch lat nastąpiły w obserwowanych obiektach. Zwracał na nim uwagę niewielki, ostro zarysowany punkcik, który ukazał się w miejscu zajętym na oryginalnych zdjęciach przez jedną z galaktyk. Jak się niebawem okazało, była to najdalsza z dotychczas zarejestrowanych supernowych. Dwa zdjęcia wystarczają, by stwierdzić, że wybuch miał miejsce; nie przynoszą jednak żadnych innych informacji. Dopiero po dłuższym śledzeniu supernowej i zmierzeniu tempa, w jakim przygasa, można oszacować zarówno energię wybuchu, jak i odległość dzielącą nas od miejsca, w którym nastąpił.

Lokalizacja supernowej w Głębokim Polu Hubble'a (na górze). W zbliżeniach - galaktyka, w której supernowa wybuchła (na dole z lewej) oraz wynik komputerowego porównania jej zdjęć otrzymanych w latach 1995 i 1997

Miesiąc po eksplozji Teleskop Hubble'a rozpoczął systematyczne obserwacje interesującej astronomów okolicy nieba, które kontynuowano przez następny miesiąc. Kiedy zakończono ich opracowywanie, dysponowano dwoma niezależnie dokonanymi ocenami odległości do supernowej, które dały bardzo zbliżone wyniki (ok. 10 mld lat świetlnych). Zmierzono także prędkość, z jaką oddala się od nas galaktyka, w której supernowa wybuchła. Wszystko to wystarczyło, by stwierdzić, że w chwili wybuchu, czyli około 10 mld lat temu, tempo ekspansji Wszechświata malało. Jakiś czas temu na podstawie obserwacji supernowych, które wybuchły przed mniej więcej 5 mld lat, zaczęto podejrzewać, że Wszechświat nie tylko nie zwalnia, ale wręcz przyspiesza.

W ubiegłym roku dzięki obserwacjom tzw. promieniowania reliktowego [patrz: "Dziwna próżnia naszego Wszechświata", WiŻ nr 7/2000] podejrzenia te zamieniły się niemal w pewność.Sprzeczność dawniejszych i ostatnich obserwacji jest jednak tylko pozorna. W wielkim uproszczeniu, Wszechświat ma swój "hamulec" i swój "pedał gazu". Rolę hamulca pełni grawitacja, zaś rolę pedału gazu - tajemniczy czynnik, który powoduje rozdymanie całej przestrzeni, coraz częściej nazywany "ciemną energią".

W ekspandującym Wszechświecie siły grawitacyjne zmniejszają się w miarę wzrostu odległości między galaktykami. Kosmiczny hamulec pracuje zatem coraz słabiej, podczas gdy kosmiczny pedał gazu nie zmienia położenia. Wszechświat zwalniał dopóty, dopóki hamowanie było wystarczająco silne, po czym zaczął przyspieszać. Z punktu widzenia ogólnej teorii względności takie zachowanie nie tylko nie jest dziwne, ale całkowicie zgadza się z jej przewidywaniami. Niestety, dopuszczając istnienie "ciemnej energii", teoria ta nie mówi nam nic o naturze ani pochodzeniu tego najbardziej chyba tajemniczego składnika Wszechświata.

Jak się wydaje, największą szansę na rozwiązanie zagadki "ciemnej energii" ma fizyka cząstek elementarnych.