Według nowego badania kwazarów ciemna energia może nie być stałą kosmologiczną. Nowe prace naukowe sugerują, że siła ta mogła ulec zmianie w ciągu 13,8 miliardów lat od Wielkiego Wybuchu.
„Obserwowaliśmy kwazary zaledwie miliard lat po Wielkim Wybuchu i odkryliśmy, że ekspansja Wszechświata do dziś jest szybsza niż oczekiwano” - mówi naczelny autor Guido Risaliti z Uniwersytetu we Florencji. „Może to oznaczać, że im starsza przestrzeń, tym silniejsza staje się ciemna energia”.
Kwazary to szybko rosnące supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk. Niesamowita jasność kwazarów pochodzi z dysków materii krążących wokół czarnych dziur. Te szybko wirujące dyski wytwarzają ogromne ilości promieniowania ultrafioletowego, którego część zderza się z elektronami w pobliskich chmurach gazu. Takie interakcje mogą wzmacniać promieniowanie ultrafioletowe do poziomów rentgenowskich, wytwarzając silne światło o wielu długościach fal światła o wysokiej energii.
Risality i jego koleżanka Elisabetta Lusso z Uniwersytetu Durham w Anglii ustalili, że związek między tymi dwoma rodzajami światła może wskazywać odległość do kwazara. Zbadali ten stosunek na prawie 1600 kwazarach. Wykorzystali obserwatorium rentgenowskie Chandra i sondę kosmiczną XMM-Newton do obserwacji promieni rentgenowskich kwazarów, a także naziemne Sloan Digital Sky Survey do analizy promieniowania ultrafioletowego.
Risality i Lusso odkryli, że wiele kwazarów znajduje się niewiarygodnie daleko. Na przykład najbardziej odległy z nich wyrzucił w kosmos ogromne ilości światła zaledwie 1,1 miliarda lat po Wielkim Wybuchu.
„Ponieważ jest to nowa technika, podjęliśmy dodatkowe kroki, aby pokazać, że ta metoda daje wiarygodne wyniki” - mówi Lusso. „Wykazaliśmy, że wyniki uzyskane dzięki naszej technologii pokrywają się z pomiarami supernowych w ciągu ostatnich dziewięciu miliardów lat, co dało nam pewność co do wiarygodności wyników uzyskanych we wcześniejszym czasie”.
Zatem nowe wyniki są zgodne z niektórymi wczesnymi obserwacjami stosunkowo bliskich supernowych. Wcześniejsze prace wykazały najwyraźniej przyspieszoną ekspansję w porównaniu z wczesnym wszechświatem.
„Niektórzy naukowcy zasugerowali, że do wyjaśnienia tej różnicy może być potrzebna nowa fizyka, która może również wyjaśnić wzrost ciemnej energii” - podsumowuje Risality. „Nowe wyniki są zgodne z tym założeniem”.
Film promocyjny: