W ciągu ostatnich dwóch dekad astronomowie dokonali naprawdę rewolucyjnego odkrycia:
że kosmos nie tylko ekspanduje, ale czyni to coraz szybciej.
Odkrycie przyspieszonego rozszerzania się Wszechświata
zostało nagrodzone Nagrodą Nobla z Fizyki 2011.
To jest ESOcast!
Najnowsze badania naukowe oraz codzienna praca w ESO,
Europejskim Obserwatorium Południowym.
Eksplorowanie najdalszych granic z naszym gospodarzem Dr J a.k.a. dr Joe Liske.
Cześć, witam w ESOcast.
W tym odcinku
dowiemy się w jaki sposób astronomowie
dowiedzieli się, że ekspansja Wszechświata przyspiesza
i dlaczego to odkrycie jest tak ważne nie tylko dla naszego zrozumienia Kosmosu,
ale dla całej Fizyki.
Odkrycie to zostało nagrodzone Nagrodą Nobla z Fizyki 2011,
a obserwacje teleskopami ESO w Chile
odegrały w nim znaczącą rolę.
Wszechświat, w którym żyjemy, powstał w Wielkim Wybuchu około 13,7 mld lat temu.
Od tamtej pory rozszerza się.
Przez dekady astronomowie
chcieli dowiedzieć się więcej na temat natury tej ekspansji.
Przez długi czas istniały dwie główne idee:
Albo ekspansja będzie stopniowo zwalniać, aż w końcu zatrzyma się
- po czym Wszechświat zacznie kontrakcję w stronę "Wielkiego Kolapsu".
Albo też Kosmos będzie rozszerzać się w nieskończoność.
Ale w jaki sposób astronomowie
mogą sprawdzić który z modeli jest poprawny?
Cóż, jedną z najprostszych metod są
dokładne pomiary odległości do bardzo odległych galaktyk,
a następnie porównanie tych pomiarów z przewidywaniami obu modeli
dla tych konkretnych galaktyk.
Porównanie pomiędzy pomiarami, a przewidywaniami, powie nam,
który z modeli jest poprawny.
Ale jak to działa?
Jak astronomowie mogą precyzyjnie ocenić tak olbrzymie odległości w Kosmosie?
Gwiezdne eksplozje, znane jako supernowe, odgrywają tutaj kluczową rolę.
Supernowe są rzadkimi zdarzeniami w kosmosie: są to eksplozje gwiazd.
Istnieje pewien rodzaj eksplozji, znany jako supernowe typu Ia,
które są idealne do mierzenia odległości w kosmosie.
Te supernowe są bardzo jasne,
co oznacza, że można je dostrzec nawet w odległych galaktykach.
Co więcej, ich fizyczna jasność jest zawsze taka sama,
a oznacza to, że odległości do nich można wywnioskować
z tego jak jasne wydają się nam na Ziemi.
W latach 90. dwa niezależne zespoły badawcze
rozpoczęły staranne obserwacje tych wybuchających gwiazd.
W swoich badaniach
astronomowie częściowo używali teleskopów w Obserwatorium ESO La Silla w Chile.
Obserwowanie ekstremalnie odległych supernowych
było wielkim wyzwaniem w połowie lat 90.
Tutaj w ESO używaliśmy teleskopów 3,6 m NTT oraz 1,5 m
do obserwacji supernowych o dużych redshiftach,
odkrytych w sąsiednim Obserwatorium Tololo.
W tamtych czasach, 15 lat temu,
dosłownie liczyliśmy każdy pojedynczy foton.
To było piękne doświadczenie, bycie częścią tego, ponieważ to wielkie wyzwanie.
Krytycznym składnikiem tego wszystkiego jest oczywiście uświadomienie sobie,
że celem nie było odkrycie przyspieszania Wszechświata.
Śledzenie jak nowy paradygmat w fizyce sam się ustanawia
było bardzo ciekawe i sprawiało wiele radości.
Gdy stwierdziliśmy, że odległe supernowe są zbyt daleko
dla Wszechświata zdominowanego przez grawitację,
musieliśmy wrócić i zmierzyć to ponownie.
Przyspieszona ekspansja, którą zmierzyliśmy w pierwszej próbce supernowych,
bardzo szybko została przetłumaczona na nowy element kosmologii:
ciemną energię,
musieliśmy potwierdzić ten wynik.
W tym celu poprosiliśmy o czas na VLT, podobnie jak inne grupy,
aby sprawdzić to co zmierzyliśmy na lepszych danych z większego teleskopu
i uzyskać lepsze próbkowanie samych supernowych.
Odkrycie przyspieszonej ekspansji Wszechświata
było jednym z najbardziej nieoczekiwanych i ważnych w ciągu ostatnich dziesięcioleci.
Było tak niespodziewane, że do tego momentu
wszyscy wierzyli, że rozszerzanie Wszechświata powinno zwalniać
pod wpływem siły przyciągania grawitacji wywieranej przez całą materię Wszechświata.
Ale okazało się, że Wszechświat jest znacznie bardziej interesujący.
Ale dlaczego przyspieszenie jest tak ważne?
O ile wiemy, istnieją dwa możliwe wytłumaczenia przyspieszenia:
Wytłumaczenie nr 1 mówi, że
prawie ¾ Wszechświata składa się z pewnej formy tajemniczej ciemnej energii.
Ciemna energia jest tak tajemnicza, ponieważ wywiera ujemne ciśnienie.
To naprawdę egzotyczne rzeczy.
Wytłumaczenie nr 2 oznacza, że
jest coś niepoprawnego w naszym zrozumieniu grawitacji.
Innymi słowy, że ogólna teoria względności Einsteina nie jest całkowicie poprawna.
W dowolnym z tych przypadków
stajemy naprzeciwko kompletnie nowej fizyki,
dlatego jest to tak ważne
i stało się przyczyną przyznania Nagrody Nobla z Fizyki 2011.
Tutaj Dr J. Kończę dzisiejszy ESOcast.
Zapraszam ponownie na kolejną kosmiczną przygodę.
ESOcast został wyprodukowany przez ESO - Europejskie Obserwatorium Południowe.
ESO, Europejskie Obserwatorium Południowe
jest wiodącą naukową i technologiczną organizacją międzyrządową do badań astronomicznych,
projektującą, budującą i operującą najbardziej zaawansowanymi na świecie teleskopami naziemnymi.
Tłumaczenie: Krzysztof Czart
Teraz, gdy poznałeś ESO,
spróbuj 'wyjść poza naszą planetę' za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a
Hubblecast ukazuje najnowsze odkrycia
dokonane za pomocą najbardziej znanego i cenionego kosmicznego obserwatorium
Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, należącego do NASA/ESA.