Den accelererede udvidelse af universet er et fald i lysstyrken af ekstremt fjerne "standardlys" ( type Ia-supernovaer ) opdaget i slutningen af 1990'erne , fortolket som en acceleration af universets udvidelse . Afstande til andre galakser bestemmes ved at måle deres rødforskydning . Ifølge Hubbles lov er størrelsen af lysets rødforskydning fra fjerne galakser direkte proportional med afstanden til disse galakser. Forholdet mellem afstand og rødforskydning kaldes Hubble-parameteren (eller, ikke helt præcist, Hubble-konstanten ).
Værdien af selve Hubble-parameteren skal dog først bestemmes på en eller anden måde, og for dette er det nødvendigt at måle rødforskydningsværdierne for galakser, hvortil afstandene allerede er blevet beregnet med andre metoder. Til dette bruger astronomi " standardlys ", det vil sige objekter, hvis lysstyrke er kendt. Den bedste type "standardlys" til kosmologiske observationer er type Ia supernovaer. De er meget lyse og blusser kun, når massen af en gammel " hvid dværg "-stjerne når Chandrasekhar-grænsen , hvis værdi er kendt med høj nøjagtighed. Derfor bør alle type Ia eksploderende supernovaer i samme afstand have næsten den samme observerede lysstyrke; i dette tilfælde er det ønskeligt at foretage korrektioner for den oprindelige stjernes rotation og sammensætning. Ved at sammenligne den observerede lysstyrke af supernovaer i forskellige galakser kan man bestemme afstandene til disse galakser.
I 1998 , under observationer af type Ia-supernovaer, fandt man ud af, at i fjerne galakser, hvor afstanden blev bestemt af Hubble-loven, har type Ia-supernovaer en lysstyrke under den, de formodes at have [1] [2] . Med andre ord viser afstanden til disse galakser, beregnet ved hjælp af metoden med "standardlys" (supernovae Ia), sig at være større end afstanden beregnet ud fra den tidligere fastlagte værdi af Hubble-parameteren. Det blev konkluderet, at universet ikke bare udvider sig, det udvider sig med acceleration .
For denne opdagelse modtog Saul Perlmutter , Brian P. Schmidt og Adam Riess Shao-prisen i astronomi i 2006 og Nobelprisen i fysik i 2011 .
Disse observationer blev derefter understøttet af andre kilder: CMB -målinger , gravitationslinser , Big Bang - nukleosyntese . Alle de opnåede data passer godt ind i lambda-CDM-modellen .
Tidligere eksisterende kosmologiske modeller antog, at udvidelsen af universet var ved at blive langsommere. De gik ud fra den antagelse, at hoveddelen af universets masse er stof - både synligt og usynligt ( mørkt stof ). Baseret på nye observationer, der indikerer en acceleration af ekspansion, blev eksistensen af en ukendt form for energi med negativt tryk postuleret (se tilstandsligninger ). De kaldte det " mørk energi ".
Ideen om accelereret udvidelse af universet indebærer en række ikke-trivielle konsekvenser vedrørende arten af dets udvikling. Især under nogle ikke alt for restriktive antagelser er den fundamentale umulighed af at opnå termodynamisk ligevægt i det hurtigt ekspanderende univers blevet bevist [3] .
En helt anden form for verden vil finde sted, hvis vi opgiver Big Bang-hypotesen og bliver styret af et sort huls kosmologi . Så vil accelerationen være et naturligt fald i det uendeligt udvidende rum inde i det sorte hul. Relikviestråling opstår på et tidspunkt efter passagen af Schwarzschild-sfæren , og generelt skal alt, der tidligere blev talt fra tidspunktet for Big Bang, tælles fra dette øjeblik. Den grundlæggende forskel er, at i referencerammen, der forudsætter fald i et sort hul, foregår historien frem til dette øjeblik også.
I slutningen af 2019 præsenterede koreanske videnskabsmænd observationsdata, der indikerer en meget høj korrelation (99,5 %) af lysstyrken af Ia-supernovaer med alderen på deres værtsgalakser, hvilket fuldt ud forklarer uoverensstemmelsen mellem den observerede lysstyrke med rødforskydning og dermed benægter accelerationen af universets udvidelse [4] . Forfatterne lader diskussionen af spørgsmålet om eksistensen af mørk energi ligge uden for artiklens rammer; skeptikere bemærker, at dataene ikke kan udvides til hypotesen om eksistensen af mørkt stof , da der er mange andre kosmologiske data, der indtil videre kun kan forklares med dets brug i beregninger.
| Kosmologi | |
|---|---|
| Grundlæggende begreber og objekter | |
| Universets historie | |
| Universets struktur | |
| Teoretiske begreber | |
| Eksperimenter | |
| Portal: Astronomi | |