На учените е известно, че Вселената се разширява от момента на Големия взрив. През първите 8 милиарда години скоростта на разширяване е била относително постоянна, тъй като била сдържана от силата на гравитацията. Но в края на ХХ век учените установили, че преди около 5 милиарда години скоростта на разширяване на Вселената е започнала да нараства. Астрономите предположили, че зад това стои мистериозна сила, наречена от тях тъмна енергия.
Някои учени започнали да говорят, че силата на гравитацията може да се е променила с времето, което означава, че общата теория на относителността на Айнщайн е невярна. Но нови данни показват, че силата на гравитацията е останала постоянна през цялата история на Вселената и че природата на тъмната енергия все още представлява истинска загадка, пише Space.com.
Международна група учени са представили още един резултат от своята работа в рамките на проекта Dark Energy Survey. С помощта на 4-метровия телескоп „Виктор Бланко“ в обсерваторията Серо Тололо в Чили учените са изучили 100 милиона галактики в търсене на признаци, че силата на гравитацията се е променила през историята на Вселената.
Теорията на Айнщайн и тъмната енергия
Ако бъдат намерени доказателства за подобни промени, това ще означава, че теорията на относителността на Айнщайн трябва да бъде преразгледана. Също така тези изменения в гравитацията биха могли да обяснят какво представлява мистериозната тъмна енергия, която стои зад разширяването на Вселената.
За да разберете защо тъмната енергия и ускоряващото се разширяване на Вселената толкова безпокоят учените, представете си, че наблюдавате как дете се люлее на люлка, после как тя се забавя и почти напълно спира. След това люлката внезапно започва да се ускорява и продължава да се движи по-бързо без никакъв тласък.
По същия начин учените смятат, че разширяването на Вселената трябва да се забавя след първоначалния тласък на Големия взрив. Но не, то се ускорява и терминът тъмна енергия е заместител на мистериозната сила, движеща това ускорение.
Това означава, че мистериозната тъмна енергия работи срещу силата на гравитацията, тоест раздалечава космическите обекти, докато гравитацията, напротив, ги сближава. И тъй като тъмната енергия представлява около 68% от съдържанието на енергия и материя във Вселената, това е мистерия, която изследователите са нетърпеливи да разрешат.
Пътешествието на светлината в Космоса
Светлината се движи с постоянна скорост, което означава, че астрономите виждат далечните космически обекти такива, каквито са били в миналото. Например светлината има нужда от приблизително седем минути, за да стигне от Слънцето до Земята, така че от нашата планета виждаме нашата звезда такава, каквато е била преди седем минути. Придвижвайки се по-далеч, когато астрономите гледат обект от Млечния път на една светлинна година разстояние, те го виждат такъв, какъвто е бил преди една година. А за някои от далечните галактики, които телескопът „Джеймс Уеб“ изучава, светлината е пътувала до нас в продължение на десетки милиарди години и ние виждаме галактиките такива, каквито са били в бебешките години на Вселената, която днес е на 13,8 млрд. години.
Според учените не самите наблюдения на галактики могат да намекнат за промяна в силата на гравитацията, а наблюдения за изменения в тяхната светлина, изминала огромно разстояние. Според ОТО масата изкривява самата тъкан на пространство-времето и обектите с по-голяма маса предизвикват по-силно изкривяване. Например звезда изкривява пространство-времето повече от планета.
Гравитационни лещи
Галактиките изкривяват пространство-времето толкова силно, че светлината, която преминава през тях, също се огъва. Когато тази светлина достигне Земята, обектът, който я е излъчил, се измества във видима позиция в небето. Астрономите наричат този ефект гравитационна леща. Благодарение на него учените могат да видят много далечни галактики, светлината от които се изкривява, преминавайки през други галактики, които са по-близо до нас.
Според учените ефектите от гравитационното линзиране могат да бъдат подложени на промени поради влиянието на тъмната материя, която присъства в линзиращата галактика (т.е. в тази, през която преминава светлината на фоновия обект). А тъй като тъмната материя взаимодейства само с гравитацията, напълно игнорирайки светлината и друга материя, нейната форма и структура се определят само от тази сила.
Айнщайн отново се оказа прав
Учените се опитали да открият тези едва доловими изменения в ефектите на гравитационните лещи в изображения на далечни галактики, които са на 5 милиарда светлинни години от нас.
Астрономите решили, че могат да открият изменение в разпределението на тъмната материя в линзиращите галактики, което може да показва промяна в силата на гравитацията във времето и пространството. Така учените се надявали да разберат какво е тъмната енергия.
Но наблюденията показали, че всичко съответства на предсказанията на общата теория на относителността на Айнщайн.
Учените не изоставят надеждата да научат за природата на тъмната енергия с помощта на новите космически телескопи Euclid и Nancy Grace Roman, които ще се отправят в Космоса през 2023 и 2027 г. Телескопът Euclid ще може да види галактики на разстояние от 8 милиарда светлинни години, а Nancy Grace Roman – на разстояние от 11 милиарда светлинни години. Тайната на тъмната енергия може да бъде разгадана още в близките години и може би учените все пак ще откриват несъответствия в теорията на Айнщайн.
ВИЖТЕ ОЩЕ: Танц на пулсари огъна светлината и доказа, че Айнщайн отново е прав
