Universets mørke energi kan være vakuum – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Nyheder > Nyheder 2007 > Universets mørke energ...

16. januar 2007

Universets mørke energi kan være vakuum

Forskere på Københavns Universitets Dark Cosmology Centre under Niels Bohr Institutet har bragt os et skridt nærmere en forståelse af, hvad Universet består af. De nye videnskabelige data peger på , at den energi, der er ansvarlig for, at Universets udvidelse accelererer, er et kvantemekanisk fænomen kaldet ’vakuum-energien’, og den er konstant.


Her ses den del af Universet, som forskergruppen ESSENCE
har observeret. I midten er en berømt klynge af galakser,
Abell 168.

Som en del af det internationale samarbejde ESSENCE har de danske forskere observeret fjerne supernovaer. Supernovaer er eksploderende stjerner, og nogle af dem, som forskerne observerede, slyngede deres lys fra eksplosionen ud i rummet for mere end 7 milliarder år siden – det er mere end halvvejs tilbage i Universets levetid. Ved at studere disse supernovaer har de sporet historien for Universets udvidelse med en hidtil uset nøjagtighed og dermed skærpet vores viden om accelerationen af Universets udvidelse.

Anti-tyngdekraft
For omkring 10 år siden opdagede astronomer det yderst overraskende faktum, at hastigheden af udvidelsen af Universet ikke går langsommere, som alle vores tidligere opfattelser af tyngdekraften ellers havde forudset. Tværtimod går hastigheden af udvidelsen hurtigere, og der er intet indenfor traditionel fysik, der kan forklare det fænomen. Det betyder, at Universet må bestå af op til 70 procent ’mørk energi’, som har en slags ’anti-tyngdekraft’ virkning, ellers er der fejl i teorien om tyngdekraft.

Teleskopet er det 4 meter store teleskop
på CTIO, som blev anvendt til at finde alle
supernovaerne.

Astrofysikerne Jesper Sollerman, ph.d. og Tamara Davis, ph.d. på Niels Bohr Institutet har nu fundet en ny brik i puslespillet, og de nye data udfordrer i tre videnskabelige artikler de mange hidtidige teorier. Deres forskning viser, at trods de senere års forbedrede astronomiske modeller til forklaring af udvidelsen, er det dén model, som Einsteins foreslog tilbage i 1917, der passer bedst. 

Ifølge Einsteins almene relativitetsteori kunne Universet ikke være statisk. Det måtte ifølge hans beregninger udvide sig eller trække sig sammen. Men på dén tid var det en absurd tanke, at Universet ikke var statisk, alle ’vidste’, at Universet var i hvile. Så for at få regnestykket til at gå op, tilføjede han en kosmologisk konstant. Godt 10 år senere, da observationer af galakser flugt viste,  at Universet rent faktisk udvider sig, ærgrede han sig over, at han havde ræsonneret forkert. Men nu viser det sig, at han alligevel kan have ret i sin teori om en konstant, som påvirker Universet.

Energien af tomt rum
I løbet af en fire år lang uafbrudt undersøgelse har forskerne observeret 60 nye type Ia supernovaer med Cerro-Tololo Interamerican Observatory 4 meter teleskopet. Til at følge op på opdagelserne, bruger holdet nogle af de største teleskoper i verden: 8.2 meter VLT (Very Large Telescope), som styres af European Southern Observatory og 6m Magellan teleskopet, der begge står i Chile samt 10 meter Keck og 8 meter Gemini teleskoperne på Hawaii.

Det primære formål med eksperimentet er at måle egenskaberne af den mørke energi til en nøjagtighed bedre end 10 procent. Det er den energi, der er årsag til, at udvidelsen af Universet accellererer. Det kendetegn for mørk energi, som man måler, er en faktortilstand. Det tillader forskerne at undersøge, om der er behov for at ændre teorien om tyngdekraft. Foreløbig ser det ud til, at teorien er korrekt og at den mystiske acceleration af Universets udvidelse kan forklares med Einsteins kosmologiske konstant.

I moderne beskrivelse anses den kosmologiske konstant som et kvantemekanisk fænomen kaldet ’vakuum-energien’. Med andre ord ’energien af tomt rum’. De nye videnskabelige data viser, at ingen af de nye smarte teorier, som har været forslået indenfor de seneste ti år for at forklare accelerationen, er nødvendige. Vakuum energi derimod, er den mest sandsynlige forklaring, og karakteren af Universets udvidelse kan forklares ved simpelthen at tilføje en konstant mængde energi i den normale teori om tyngdekraft.