V zadnjih dveh desetletjih so astronomy odkrili nekaj res revolucionarnega:
vesolje se ne samo širi, ampak se širi vedno hitreje.
Za odkritje pospešenega širjenja vesolja
so leta 2011 podelili Nobelovo nagrado za fiziko.
To je ESOcast!
Vrhunska znanost in življenje v zakulisju ESO,
Evropskega južnega observatorija,
in raziskovanje skrajnih mej z našim gostiteljem, Dr. J-em ali Dr Joe-om Liskejem.
Pozdravljeni in dobrodošli na ESOcast.
V tej epizodi bomo odkrili,
kako so astronomi ugotovili,
da se širjenje vesolja pospešuje
in zakaj je to odkritje pomembno ne samo za naše razumevanje vesolja
ampak tudi za celotno fiziko.
Za to odkritje so leta 2011 podelili Nobelovo nagrado za fiziko.
Opazovanja z ESO-vimi teleskopi v Čilu
so pri tem izjemnem odkritju odigrala pomembno vlogo.
Vesolje, v katerem živimo, je nastalo v prapoku pred okrog 13,7 milijardami let.
Vse odtlej se vesolje širi.
Desetletja
so si astronomi prizadevali izvedeti več o naravi tega širjenja.
Dolgo časa sta prevladovali dve zamisli:
ali se bo širjenje postopoma ustavljalo in se nekoč popolnoma ustavilo
- zatem pa se bo vesolje pričelo spet krčiti,
ali pa se bo vesolje širilo neskončno dolgo.
Toda kako bi lahko astronomi ugotovili
kateri od teh modelov vesolja je pravilen?
No, eden od najenostavnejših načinov je
da natančno izmerijo oddaljenosti daljnih galaksij
in nato primerjajo meritve z napovedmi modelov
za te galaksije.
Primerjava med meritvami in napovedmi nam pove
kateri od modelov je pravi.
Toda kako to deluje?
Kako lahko astronomi natančno izmerijo ogromne razdalje v vesolju?
No, pri tem igrajo ključno vlogo zvezdne eksplozije oz. supernove.
Supernove so redki dogodki v vesolju: so eksplodirajoče zvezde.
Obstaja posebna vrsta eksplozij, znana kot supernove tipa Ia,
ki je idealna za merjenje razdalj v vesolju.
Te supernove so svetle,
kar pomeni, da jih lahko opazimo tudi v daljnih galaksijah.
Poleg tega pa je njihova dejanska svetlost vedno enaka,
kar pomeni, da lahko določimo njihovo oddaljenost
na podlagi tega, kako svetle so videti za nas na Zemlji.
Do 1990-tih sta dve raziskovalni skupini
pričeli pozorno opazovati te eksplodirajoče zvezde.
Za svoje raziskave
so astronomi uporabljali tudi teleskope na ESO-vem observatoriju La Silla v Čilu.
Opazovanje zelo oddaljenih supernov je v 1990-tih
bilo izjemno težko in razburljivo.
Na ESO-u smo uporabili 3,6-metrski teleskop NTT in 1,5-metrske teleskope
za opazovanje teh oddaljenih supernov
odkritih na bližnjem observatoriju Tololo.
V tem času, pred 15 leti,
smo dobesedno šteli vsak posamezen foton,
zato je bil to lep eksperiment, a hkrati izjemno težak.
Ključno pri vsem tem se je seveda zavedati,
da se nismo odpravili odkrit pospešeno širjenje vesolja,
zato je bilo opazovanje rasti nove paradigme fizike
seveda zelo zanimivo in zabavno.
Ko smo enkrat ugotovili, da so oddaljene supernove predaleč
za vesolje, v katerem prevladuje gravitacija,
smo morali narediti korak nazaj in ponoviti meritve.
Tako je pospešeno širjenje, ki smo ga izmerili s prvim setom supernov,
zelo hitro prešlo v novo komponento kozmologije:
temno energijo
in ta rezultat je bilo potrebno še potrditi.
Zato smo tako kot druge skupine prosili za opazovalni čas na Zelo velikem teleskopu (VLT)
da bi potrdili prej izmerjeno z boljšimi podatki z večjega teleskopa
in da bi podrobneje opazovali tudi same supernove.
Odkritje pospešenega širjenja vesolja
je bilo med najbolj nepričakovanimi in pomembnimi v zadnjih desetletjih.
Bilo je tako nepričakovano, ker so do takrat
vsi verjeli, da bi se moralo širjenje vesolja upočasniti
zaradi privlačne gravitacijske sile, ki deluje med vso snovjo v vesolju.
Toda, kot se je izkazalo, je vesolje veliko bolj zanimivo.
Toda zakaj je pospeševanje tako pomembno?
Kolikor vemo obstajata dve možni razlagi pospeševanja:
Prva razlaga pravi,
da skoraj ¾ vesolja sestavlja neka oblika skrivnostne temne energije.
Temna energija je tako skrivnostna, ker ima negativen tlak.
To je precej eksotično.
Druga razlaga pravi,
da je nekaj narobe z našim razumevanjem gravitacije.
Z drugimi besedami, da Einsteinova teorija splošne relativnosti ni povsem pravilna.
V obeh primerih
smo soočeni s popolnoma novo fiziko
in zato je to odkritje tako pomembno
in so zanj podelili Nobelovo nagrado za fiziko leta 2011.
Z vami sem bil Dr J, posebej za ESOcast.
Pridružite se mi naslednjič na novi vesoljski dogodivščini.
Producent ESOcasta je ESO, Evropski južni observatorij.
ESO, Evropski južni observatorij,
je pomembna medvladna znanstvena in tehnološka organizacija za astronomijo,
ki projektira, gradi in upravlja svetovno najbolj napredne zemeljske teleskope.
Izpis v angleščini: ESO, prevod v slovenščino: www.portalvvesolje.si.
Zdaj, ko vas je ESO ujel na Zemlji,
"odletite s tega sveta" s Hubblom.
Hubblecast razkriva najnovejša odkritja
najbolj znanega in nagrajenega vesoljskega observatorija,
Nasinega in Esinega Vesoljskega teleskopa Hubble.