Nová štúdia nositeľov Nobelovej ceny vyvrátila teóriu. Vesmír zrýchľuje a záhada pokračuje

Astrofyzici a kozmológovia po celom svete si môžu na chvíľu vydýchnuť, hoci základná kozmická záhada zostáva naďalej otvorená. Medzinárodný tím vedcov, v ktorom figurujú aj nositelia Nobelovej ceny za fyziku, definitívne vyvrátil kontroverznú teóriu z minulého roka. Tá tvrdila, že expanzia nášho vesmíru nečakane spomaľuje a moderná fyzika stojí na chybných základoch.

Nová dôkladná analýza publikovaná v prestížnom vedeckom časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ukázala, že štandardný model kozmológie zostáva pevný. Vesmír sa nerozpína pomalšie, ale jeho zrýchľovanie neúprosne pokračuje vďaka vplyvu záhadnej temnej energie. Práve skúmanie hlbokého vesmíru často prináša nečakané zistenia, rovnako ako keď vedci odhalili záhadný signál starý miliardy rokov.

Autori najnovšej štúdie pod vedením Dr. Phila Wisemana z University of Southampton odhalili zásadné metodologické nedostatky v juhokórejskom výskume, ktorý celú debatu odštartoval. Žiadna revolúcia v podobe oslabovania temnej energie sa teda nekoná a fyzici sa vracajú k podstate samotného problému.

Ako vznikla falošná kríza kozmológie

V novembri minulého roka zverejnil vedecký tím z Južnej Kórey štúdiu, ktorá okamžite vzbudila obrovskú pozornosť. Autori v nej tvrdili, že zrýchľovanie expanzie vesmíru mohlo prejsť do fázy spomaľovania. Podľa ich hypotézy mala temná energia postupom času slabnúť a strácať svoju silu, ktorá pôsobí prakticky ako akási antigravitácia.

Ak by mali pravdu, znamenalo by to obrovský otras pre modernú astrofyziku a potrebu prepísať desiatky rokov overované učebnice. Správa preto logicky vyvolala ostrú reakciu komunity, ktorá sa rozhodla dáta detailne preskúmať.

Podrobné preskúmanie postupov však ukázalo, že nešlo o objav novej fyziky, ale o banálnu interpretačnú chybu v štatistických modeloch. Kríza, ktorá hrozila zásadným spochybnením osudu vesmíru, bola zažehnaná v priebehu niekoľkých mesiacov.

Supernovy typu Ia ako kozmické majáky

Základom celého sporu sú takzvané supernovy typu Ia. Ide o gigantické termonukleárne explózie zanikajúcich bielych trpaslíkov, ktoré v maxime svojho jasu žiaria tak jasne, že dokážu prežiariť celú svoju domovskú galaxiu.

Práve pozorovanie týchto supernov prinieslo v roku 2011 Nobelovu cenu za fyziku vedcom ako Adam Riess, Brian Schmidt a Saul Perlmutter. Títo astronómovia koncom 90. rokov zistili, že vzdialenejšie supernovy sú slabšie, než by mali byť, čo bol priamy dôkaz zrýchľujúceho sa rozpínania časopriestoru.

Kórejský tím však tvrdil, že svietivosť týchto hviezdnych explózií sa s vekom vesmíru systematicky mení. Ak by supernovy v mladšom vesmíre dosahovali iný maximálny jas, znamenalo by to, že astronómovia celé desaťročia nesprávne kalibrovali kozmické vzdialenosti.

Kde spravili vedci z Ázie chybu

Tím z University of Southampton poukázal na zásadný nedostatok v predchádzajúcej analýze. Pôvodná štúdia totiž nesprávne stotožnila celkový vek hostiteľskej galaxie s vekom konkrétnej hviezdy, ktorá v nej explodovala.

Okrem toho juhokórejskí výskumníci nedostatočne zohľadnili celkovú hmotnosť materských galaxií. V modernej pozorovacej kozmológii je pritom korekcia na hmotnosť prostredia štandardným a nevyhnutným krokom, bez ktorého dochádza k obrovskému skresleniu dát.

Profesor Adam Riess v novej štúdii zdôraznil, že mimoriadne tvrdenia si vyžadujú mimoriadne dôkladné overovanie. Po započítaní všetkých environmentálnych faktorov a vlastností galaxií sa ukázalo, že dôkazy o kozmickom zrýchľovaní sú mimoriadne konzistentné a nepriestrelné.

Význam vedeckej debaty pre budúce misie

Hoci sa pôvodná hypotéza o spomaľovaní ukázala ako nesprávna, podľa profesora Marka Sullivana priniesla celá polemika dôležitý posun v chápaní astrofyziky. Spochybňovanie zavedených dogiem je totiž základným motorom vedeckého pokroku.

Debata prinútila vedcov nanovo preskúmať všetky východiskové predpoklady a lepšie pochopiť fyzikálne procesy prebiehajúce pri výbuchoch bielych trpaslíkov. Spoluautor práce Dr. Brodie Popovic potvrdil, že moderná astrofyzika má tieto mechanizmy pod kontrolou a presnosť meraní je dnes vyššia než kedykoľvek predtým.

Tento metodologický posun bude kľúčový pre nové vesmírne observatóriá a obrie pozemné teleskopy, ktoré budú v najbližších rokoch katalogizovať milióny nových supernov po celej pozorovateľnej časti vesmíru.

Čo vlastne poháňa vesmír dopredu

Hoci sa podarilo odvrátiť teóriu o spomaľovaní, najväčšia hádanka modernej vedy pretrváva. Temná energia tvorí približne 68 % celkovej hmoty a energie vo vesmíre, no vedci stále netušia, čo ju fyzikálne tvorí.

Môže ísť o takzvanú kozmologickú konštantu, ktorú kedysi do svojich rovníc zaviedol Albert Einstein ako energiu prázdneho vákua. Rovnako však môže ísť o úplne nové dynamické silové pole, ktoré zatiaľ nedokážeme priamo detegovať v laboratórnych podmienkach.

Potvrdenie správnosti doterajších meraní znamená, že astronómovia nemusia pochybovať o samotnej existencii tohto fenoménu. Výskum sa teraz môže naplno sústrediť na odhalenie skutočnej mikroskopickej podstaty sily, ktorá neúprosne trhá galaxie od seba.

Čítajte viac z kategórie: Novinky