Universumin kiihtynyt laajeneminen on 1990-luvun lopulla löydettyjen äärimmäisen etäisten "standardikynttilöiden" ( tyypin Ia supernovat ) kirkkauden laskua , joka tulkitaan universumin laajenemisen kiihtymys . Etäisyydet muihin galakseihin määritetään mittaamalla niiden punasiirtymä . Hubblen lain mukaan kaukaisista galakseista tulevan valon punasiirtymän suuruus on suoraan verrannollinen etäisyyteen näihin galaksiin. Etäisyyden ja punasiirtymän välistä suhdetta kutsutaan Hubble-parametriksi (tai ei aivan tarkasti, Hubble-vakioksi ).
Itse Hubble-parametrin arvo on kuitenkin ensin määritettävä jollain tavalla, ja tätä varten on tarpeen mitata punasiirtymäarvot galakseille, joiden etäisyydet on jo laskettu muilla menetelmillä. Tätä varten tähtitiede käyttää " vakiokynttilöitä " eli esineitä, joiden kirkkaus tunnetaan. Paras "standardikynttilän" tyyppi kosmologisiin havaintoihin ovat tyypin Ia supernovat. Ne ovat erittäin kirkkaita ja leimahtavat vain, kun vanhan " valkoisen kääpiön " tähden massa saavuttaa Chandrasekharin rajan , jonka arvo tiedetään suurella tarkkuudella. Siksi kaikilla samalla etäisyydellä olevilla tyypin Ia räjähtävillä supernovilla tulisi olla lähes sama havaittu kirkkaus; tässä tapauksessa on toivottavaa tehdä korjauksia alkuperäisen tähden kiertoon ja koostumukseen. Vertaamalla havaittuja supernovien kirkkautta eri galakseissa voidaan määrittää etäisyydet näihin galaksiin.
Vuonna 1998 tyypin Ia supernovien havainnoissa todettiin, että kaukaisissa galakseissa, joiden etäisyys määräytyi Hubblen lain mukaan, tyypin Ia supernovien kirkkaus on pienempi kuin niiden oletetaan olevan [1] [2] . Toisin sanoen "vakiokynttilöiden" (supernova Ia) menetelmällä laskettu etäisyys näihin galaksiin osoittautuu suuremmiksi kuin etäisyys, joka on laskettu aiemmin määritetyn Hubble-parametrin arvon perusteella. Pääteltiin, että maailmankaikkeus ei vain laajene, se laajenee kiihtyvällä vauhdilla .
Tästä löydöstä Saul Perlmutter , Brian P. Schmidt ja Adam Riess saivat vuoden 2006 Shao - palkinnon tähtitieteen ja 2011 fysiikan Nobelin palkinnon .
Näitä havaintoja tukivat sitten muut lähteet: CMB -mittaukset , gravitaatiolinssit , Big Bang -nukleosynteesi . Kaikki saadut tiedot sopivat hyvin lambda-CDM-malliin .
Aikaisemmissa kosmologisissa malleissa oletettiin, että maailmankaikkeuden laajeneminen oli hidastumassa. He lähtivät olettamuksesta, että suurin osa maailmankaikkeuden massasta on ainetta - sekä näkyvää että näkymätöntä ( pimeä aine ). Laajenemisen kiihtyvyyttä osoittavien uusien havaintojen perusteella oletettiin tuntemattoman energiamuodon olemassaoloa alipaineella (katso tilayhtälöt ). He kutsuivat sitä " pimeäksi energiaksi ".
Ajatus maailmankaikkeuden kiihdytetystä laajenemisesta sisältää joukon ei-triviaaleja seurauksia sen evoluution luonteesta. Erityisesti joidenkin ei liian rajoittavien oletusten perusteella on todistettu, että termodynaamisen tasapainon saavuttaminen nopeasti laajenevassa maailmankaikkeudessa on perustavanlaatuinen mahdottomuus [3] .
Täysin toisenlainen maailma syntyy, jos hylkäämme alkuräjähdyksen hypoteesin ja ohjaamme mustan aukon kosmologiaa . Silloin kiihtyvyys on luonnollinen pudotus mustan aukon sisällä olevaan loputtomasti laajenevaan tilaan. Jäännössäteily ilmaantuu jossain vaiheessa Schwarzschildin pallon ohituksen jälkeen , ja yleensä kaikki, mikä laskettiin aiemmin alkuräjähdyksen hetkestä, on laskettava tästä hetkestä. Pohjimmainen ero on, että mustaan aukkoon putoamisen olettavan viitekehyksen historiaa tapahtuu myös tähän hetkeen asti.
Vuoden 2019 lopussa korealaiset tutkijat esittelivät havaintotietoja, jotka osoittivat erittäin korkean korrelaation (99,5 %) Ia-supernovien valoisuuden ja niiden isäntägalaksien iän välillä, mikä selittää täysin eron havaitun valoisuuden ja punasiirtymän välillä ja näin ollen kieltää. maailmankaikkeuden laajenemisen kiihtyvyys [4] . Kirjoittajat jättävät keskustelun pimeän energian olemassaolosta artikkelin ulkopuolelle; skeptikot huomauttavat, että tietoja ei voida laajentaa hypoteesiin pimeän aineen olemassaolosta , koska on olemassa monia muita kosmologisia tietoja, jotka voidaan selittää toistaiseksi vain käyttämällä sitä laskelmissa.
| Kosmologia | |
|---|---|
| Peruskäsitteet ja esineet | |
| Universumin historia | |
| Universumin rakenne | |
| Teoreettiset käsitteet | |
| Kokeilut | |
| Portaali: Tähtitiede | |