Rieth József: Anyagvilág - Háttérismeret
Tartalomjegyzékhez < Világképem < (Kvark-..., Hadron-..., Anyag-időszak)
A kozmológiában a sötét energia az a feltételezett energiaforma, mely az egész világegyetemben jelen van, és erős negatív nyomást fejt ki. Az általános relativitáselmélet szerint a negatív nyomás nagy távolságokon a gravitációs vonzást semlegesíti. Ez jelenleg a legelfogadottabb elmélet annak a megfigyelésnek a magyarázatára, hogy a világegyetem gyorsulva tágul.
Két lehetőséget ismerünk a sötét energia magyarázatára. Az egyik a kozmológiai állandó, egy konstans energiasűrűség, amely egyenletesen tölti ki a teret, a másik a kvintesszencia, egy dinamikus erőtér, melynek az energiája térben és időben változhat. A kettő közötti különbségtételhez nagyon pontosan kell mérni a világegyetem tágulását, hogy megértsük, hogyan változik a tágulás sebessége az időben.
Ha a kozmológia standard elméletéhez hozzáadjuk a kozmológiai konstanst, akkor a Lambda-CDM modellhez jutunk. Ez a modell nagyon jól egyezik a csillagászati megfigyelésekkel.
A sötét energia kifejezés Michael Turner kozmológustól származik.
Az 1990-es évek végén az
Ia típusú
szupernóvák megfigyeléséből arra következtettek, hogy a világegyetem
tágulása gyorsul. Az elmúlt pár évben ezeket a megfigyeléseket különböző
források is megerősítették: a mikrohullámú kozmikus háttérsugárzás, a
gravitációs lencsék, a világegyetem kora, az ősrobbanás során fellépő nukleoszintézis (atommagkialakulás), a világegyetem nagy skálájú szerkezete,
a Hubble-állandó mérései, valamint a szupernóvák pontosított mérései.
Az Ia típusú szupernóvák szolgáltatják a legközvetlenebb bizonyítékot a sötét energiára. A távolodó égitestek sebességét a színképvonalaik vöröseltolódásából meghatározhatjuk. Egy égitest Földtől való távolságának meghatározása a csillagászat egyik legnehezebb feladata. Standard gyertyákat kell találni: olyan égitesteket, melyeknek fényessége ismert, így a kérdéses égitest fényességéből a távolsága meghatározható. Standard gyertyák nélkül a Hubble-törvény vöröseltolódás-távolság kapcsolata nem mérhető. Az Ia típusú szupernóvák a legjobb standard gyertyák a kozmológiai megfigyelések számára, mert nagyon fényesek, és csak akkor robbannak fel, ha egy öreg fehér törpe csillag eléri az elméletileg pontosan meghatározott Chandrasekhar-határt. Ha a szupernóvák sebességét felrajzoljuk a távolságuk függvényében, akkor megkaphatjuk, hogyan változott a tágulás mértéke a világegyetem történetében. Ezek a megfigyelések azt mutatják, hogy a világegyetem tágulása nem lassul, ahogy az egy olyan univerzumtól elvárható lenne, amelyben az anyag van túlsúlyban, hanem rejtélyes módon gyorsulva tágul. Ezt a megfigyelést egyfajta negatív nyomású energia feltételezésével lehet magyarázni, melyet sötét energiának neveztek el.
A sötét energia létezése bármelyik formájában
megoldaná az úgynevezett „hiányzó tömeg” problémát is. A ősrobbanáskor
lezajlott nukleoszintézis elmélete magyarázza meg, hogy milyen módon és
milyen arányban alakultak ki a könnyű elemek, mint a hélium, deutérium és a
lítium a korai univerzumban. A kozmosz nagy skálájú szerkezetének elmélete
magyarázza meg, hogy milyen módon alakult ki a világegyetem szerkezete, a
csillagok, kvazárok, galaxisok és a galaxishalmazok. Mindkét elmélet azt
sugallja, hogy a barionos anyag és a hideg sötét anyag csak a kritikus
sűrűség mintegy 26-30%-a. A kritikus sűrűség az a sűrűség, melynél a
világegyetem alakja sík (ez nem azt jelenti, hogy két dimenziós, hanem, hogy
görbülete nulla). A mikrohullámú kozmikus háttérsugárzás WMAP műholdak
általi mérése szerint a világegyetem nagyon közel van a síkhoz. Eszerint
tehát a fennmaradó 70-74%-ot valamilyen energiának szolgáltatnia kell.
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Kvark-időszak
-------------------
További ismeret a sötét anyag és sötét energia kapcsolatáról.
http://hu.wikipedia.org/wiki/S%C3%B6t%C3%A9t_energia