Тамна енергија

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
Физичка космологија
WMAP.jpg
Сродни чланци

уреди

У астрономији је тамна енергија назив за врсту непознате енергије која прожима цео свемир и убрзава његово ширење.[1][2] Теорија тамне енергије је најшире прихваћена хипотеза којом се објашњаваја уочено убрзано ширење свемира.[3] У оквиру тренутно доминантне ламбда ЦДМ парадигме, а на основу прикупљених података Планк летелице,[4][5][6][7] видљиви део свемира се састоји од: 26,8% тамне материје, 68,3% тамне енергије и 4,9% материје. Иако по тој теорији тамна енергија има врлу малу густину, 6.91 × 10−27 kg/m³, она је доминантна због своје распрострањености по целом свемиру.[8] Густина тамне енергије је веома ниска (~ 7 × 10−30 g/cm3), много нижа од густине обичне материје или тамне материје унутар галаксија. Међутим, она доминира масом и енергијом свемира јер је униформна широм свемира.[9][10][11]

Две предложене форме тамне енергије су космолошка константа,[12][13] која представља константну енергетску густину хомогено попуњеног свемира, и скаларна поља као што је квинтесенција или модули, динамички квантитети чија густина енергије може да варира у времену и простору. Доприноси скаларних поља који су константни у простору обично су такође укључени у космолошку константу. Космолошка константа може да буде формулисана тако да је еквивалентна радијацији нулте тачке простора, тј. вакуумској енергији.[14] Скаларна поља која се мењају у простору могу бити тешка за разликовање од космолошке константе јер промена може бити изузетно спора.

Докази постојања[уреди]

Супернове[уреди]

У току 1998. и 1999. године су објављена посматрања супернових [15][16] која сугеришу да се ширење свемира убрзава.[17] За ово откриће је 2011. године астрофизичарима Саулу Перлмутеру, Брајану Шмиту и Адаму Г. Реису додељена Нобелова награда за физику.[18][19] Од тада су ови налази потврђени из више извора. Мерења свемирског микроталасног позадинског зрачења, ефекат гравитационог сочива, свемирска структура великих размера, као и побољшана мерења супернових су у складу са Ламбда-ЦДМ моделом.[20]

Други механизам узрока убрзања[уреди]

Модификована гравитација[уреди]

Докази за тамну енергију у великој мери зависе од теорије опште релативности. Према томе, могуће је да модификација опште релативности елиминише потребу за тамном енергијом. Постоји много таквих теорија, и истраживања су у току.[21][22] Мерење брзине гравитације у првом гравитационом таласу мерено негравитационим средствима (GW170817) искључило је многе модификоване теорије гравитације као могућа објашњења тамне енергије.[23][24][25]

Астрофизичар Итан Сигел наводи да, док такве алтернативе добијају велику медијску покривеност, готово сви професионални астрофизичари су сигурни да тамна енергија постоји, и да ниједна од конкурентних теорија не објашњава запажања до истог нивоа прецизности као стандардна тамна енергија.[26]

Референце[уреди]

  1. ^ Peebles, P. J. E. and Ratra, Bharat (2003). „The cosmological constant and dark energy”. Reviews of Modern Physics. 75 (2): 559—606. Bibcode:2003RvMP...75..559P. arXiv:astro-ph/0207347Слободан приступ. doi:10.1103/RevModPhys.75.559. 
  2. ^ Overbye, Dennis (20. 2. 2017). „Cosmos Controversy: The Universe Is Expanding, but How Fast?”. The New York Times. Приступљено 21. 2. 2017. 
  3. ^ Overbye, Dennis (25. 2. 2019). „Have Dark Forces Been Messing With the Cosmos? – Axions? Phantom energy? Astrophysicists scramble to patch a hole in the universe, rewriting cosmic history in the process.”. The New York Times. Приступљено 26. 2. 2019. 
  4. ^ Ade, P. A. R.; Aghanim, N.; Armitage-Caplan, C.; Planck Collaboration, C.; Arnaud, M.; Ashdown, M.; Atrio-Barandela, F.; Aumont, J.; Aussel, H.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Barreiro, R. B.; Barrena, R.; Bartelmann, M.; Bartlett, J. G.; Bartolo, N.; Basak, S.; Battaner, E.; Battye, R.; Benabed, K.; Benoît, A.; Benoit-Lévy, A.; Bernard, J.-P.; Bersanelli, M.; Bertincourt, B.; Bethermin, M.; Bielewicz, P.; Bikmaev, I.; Blanchard, A.; et al. (22. 03. 2013). „Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results – Table 9”. Astronomy and Astrophysics. 571: A1. Bibcode:2014A&A...571A...1P. arXiv:1303.5062Слободан приступ. doi:10.1051/0004-6361/201321529. 
  5. ^ Ade, P. A. R.; Aghanim, N.; Armitage-Caplan, C.; Planck Collaboration, C.; Arnaud, M.; Ashdown, M.; Atrio-Barandela, F.; Aumont, J.; Aussel, H.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Barreiro, R. B.; Barrena, R.; Bartelmann, M.; Bartlett, J. G.; Bartolo, N.; Basak, S.; Battaner, E.; Battye, R.; Benabed, K.; Benoît, A.; Benoit-Lévy, A.; Bernard, J.-P.; Bersanelli, M.; Bertincourt, B.; Bethermin, M.; Bielewicz, P.; Bikmaev, I.; Blanchard, A.; et al. (31. 03. 2013). „Planck 2013 Results Papers”. Astronomy and Astrophysics. 571: A1. Bibcode:2014A&A...571A...1P. arXiv:1303.5062Слободан приступ. doi:10.1051/0004-6361/201321529. Архивирано из оригинала на датум 23. 03. 2013. 
  6. ^ „First Planck results: the Universe is still weird and interesting”. 21. 03. 2013. 
  7. ^ Sean Carroll, Ph.D., Cal Tech, 2007, The Teaching Company, Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe, Guidebook део 2 страна 46, Приступљено 7. октобра 2013.
  8. ^ Dark Energy
  9. ^ Steinhardt, Paul J. Turok; Neil (2006). „Why the cosmological constant is small and positive”. Science. 312 (5777): 1180—1183. Bibcode:2006Sci...312.1180S. PMID 16675662. arXiv:astro-ph/0605173Слободан приступ. doi:10.1126/science.1126231. 
  10. ^ „Dark Energy”. Hyperphysics. Приступљено 4. 1. 2014. 
  11. ^ Ferris, Timothy. „Dark Matter(Dark Energy)”. Приступљено 10. 06. 2015. 
  12. ^ „Moon findings muddy the water”. Архивирано из оригинала на датум 22. 11. 2016. Приступљено 21. 11. 2016. 
  13. ^ Carroll, Sean (2001). „The cosmological constant”. Living Reviews in Relativity. 4 (1): 1. Bibcode:2001LRR.....4....1C. PMC 5256042Слободан приступ. PMID 28179856. arXiv:astro-ph/0004075Слободан приступ. doi:10.12942/lrr-2001-1. Архивирано из оригинала на датум 13. 10. 2006. Приступљено 28. 09. 2006. 
  14. ^ Kragh, H. 2012. Preludes to dark energy: zero-point energy and vacuum speculations. Archive for History of Exact Sciences. Volume 66, Issue 3, pp 199–240
  15. ^ Реис, Адам Г.; et al. (1998). Supernova Search Team. „Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant”. Astronomical J. 116 (3): 1009—38. Bibcode:1998AJ....116.1009R. arXiv:astro-ph/9805201Слободан приступ. doi:10.1086/300499. 
  16. ^ [[Саул Перлимутер и други. (The Supernova Cosmology Project)|Перлимутер, Саул]] (1999). „Measurements of Omega and Lambda from 42 high redshift supernovae”. Astrophysical Journal. 517 (2): 565—86. Bibcode:1999ApJ...517..565P. arXiv:astro-ph/9812133Слободан приступ. doi:10.1086/307221.  Проверите вредност параметра |author-link1= (помоћ)
  17. ^ Први рад о позитивној Ламбда константи је Paal, G.; et al. (1992). „Inflation and compactification from galaxy redshifts?”. ApSS. 191: 107—24. Bibcode:1992Ap&SS.191..107P. doi:10.1007/BF00644200. 
  18. ^ „Нобелова награда за физику 2011”. Нобел фондација. Приступљено 4. 10. 2011. 
  19. ^ The Nobel Prize in Physics 2011. Перлмутер је добио пола награде, а другу половину су поделили Шмит и Реис.
  20. ^ Spergel, D. N.; et al. (03. 2006). „Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) three year results: implications for cosmology”. WMAP collaboration. 
  21. ^ See Sami, M.; R. Myrzakulov (2015). „Late time cosmic acceleration: ABCD of dark energy and modified theories of gravity”. International Journal of Modern Physics D. 25 (12). Bibcode:2016IJMPD..2530031S. arXiv:1309.4188Слободан приступ. doi:10.1142/S0218271816300317.  for a recent review
  22. ^ Joyce, Austin; Lucas Lombriser; Fabian Schmidt (2016). „Dark Energy vs. Modified Gravity”. Annual Review of Nuclear and Particle Science. 66. Bibcode:2016ARNPS..66...95J. arXiv:1601.06133Слободан приступ. doi:10.1146/annurev-nucl-102115-044553. 
  23. ^ Lombriser, Lucas; Lima, Nelson (2017). „Challenges to Self-Acceleration in Modified Gravity from Gravitational Waves and Large-Scale Structure”. Physics Letters B. 765: 382—385. Bibcode:2017PhLB..765..382L. arXiv:1602.07670Слободан приступ. doi:10.1016/j.physletb.2016.12.048. 
  24. ^ „Quest to settle riddle over Einstein's theory may soon be over”. phys.org. 10. 2. 2017. Приступљено 29. 10. 2017. 
  25. ^ „Theoretical battle: Dark energy vs. modified gravity”. Ars Technica. 25. 2. 2017. Приступљено 27. 10. 2017. 
  26. ^ Siegel, Ethan (2018). „What Astronomers Wish Everyone Knew About Dark Matter And Dark Energy”. Forbes (Starts With A Bang blog) (на језику: енглески). Приступљено 11. 4. 2018. 

Спољашње везе[уреди]