Ero tummien ja tumman energian välillä

Ero tumman ja pimeän energian välillä

Universumimme laajenee enemmän kuin koskaan, koska se oli peräisin Isosta Bangista, 14 miljardia vuotta sitten. Aiemmin tutkijat uskoivat sen hidastuvan vain sen painovoiman vetämisen takia, joka houkuttelee kaikkea ainetta sisälle. Mutta Hubble-avaruusteleskoopin havainnot todistavat, että maailmankaikkeus tosiasiassa laajenee eikä hidastu. Tämä ei voi tapahtua ilman, että läsnä on jotain muuta energiamuotoa, joka on parempi kuin painovoima, vaikka kukaan ei tiedä mikä se on. Tätä käsittämätöntä energiaa, joka hylkää aineen ulospäin, kutsutaan tummaksi energiaksi. Näkyvä aine, mukaan lukien maa, tähdet ja miljardit galaksit, jotka on valmistettu atomiin ryhmittyneistä subatomisista hiukkasista, muodostavat vain 4% maailmankaikkeuden massasta. Emme tiedä toisen massan sisältöä paitsi, että 22% siitä on näkymätöntä ainetta, jota kutsutaan tummaksi aineeksi, ja 74% on jatkuvasti hallitsevaa pimeää energiaa. Vaikka molemmat voidaan mitata laskemalla niiden vaikutus universumin havaittavissa olevaan aineeseen, ei tiedetä, ovatko nämä kaksi yhtä ja samaa.

Tumma energia

Tumma energia on läsnä kaikkialla, ja sen vaikutus kasvaa, kun kosmos paisuu. Sen olemassaolo antaa valolle mahdollisuuden saada energiaa jäännössäteilystä, jos se kulkee suurten massojen läpi, ja se on vastuussa kosmisista mikroaaltoista. Kun painovoima heikkenee tilan laajenemisen vuoksi, tumma energia alkaa hallita. Oletetaan, että juuri tämä pimeä energia on vastuussa maailmankaikkeuden laajenemisesta. Tumma energia, joka tunnetaan myös kosmologisena vakiona ja kvintesenssinä, kiihdyttää laajentumisprosessia tullessa antigravitaation voimaksi. Albert Einsteinin mukaan tyhjä tila on harvoin tyhjiö ja sillä on oma vakioenergia pakottaakseen maailmankaikkeuden kasvamaan nopeammin.

(Pimeän aineen simulointi vuonna 2009 maailmankaikkeudessa)

Einsteinin havaintoa vastapäätä ovat kehittyneet uudet teoriat, jotka selittävät tumman energian dynaamisen energianesteen uudeksi muotoksi, joka täyttää tilan ja toimii materiaaleja ja normaalia energiaa vastaan. Jotkut tutkijat toteavat kvanttivaihtelujen todelliseksi lähdeksi repeävälle voimalle, joka kiihdyttää avaruuden laajenemista. Kaikki ovat kuitenkin yhtä mieltä siitä, että tumma energia, joka on yhtenäinen koko avaruudessa, on takana laajentuvan kosmoksen nopeammasta kiihtymisnopeudesta, vaikkakin sen tiheys on pieni (6,91 × 10–27 kg / m3) verrattuna tavallisen aineen tiheyteen tai galaksien tumma aine. Kaikista näistä havainnoista huolimatta skeptikot korostavat, että se ei ole muuta kuin illuusio, jonka aiheuttaa Maan suhteellinen liike muun kosmoksen kanssa. Mikä tahansa se on, tumma energia on aikamme suurin tieteellinen mysteeri.

Pimeä aine

Tumma aine on ei-valaisevia ainehiukkasia, joilla on gravitaatiovaikutuksia galaktioiden ja galaksien klusterien näkyvään aineeseen. Se on tumma, näkymätön ja peittää suurimman osan kosmisesta aineesta. Tutkijat eivät voineet havaita sitä suoraan, koska sitä ei ole mahdollista havaita sillä, mitä heillä on välineinä nykyään. Mutta sen läsnäolo vahvistetaan yksiselitteisesti sen gravitaation vaikutuksilla. Juuri tämä tumman aineen painovoima vetää maailmankaikkeuden yhteen pitäen sen poissa romahtamisesta. Jos maailmankaikkeus sisältää vain havaittavissa olevaa ainetta, näkemiämme galakseja ei olisi syntynyt ollenkaan. Ne lentävät vain toisistaan ​​ilman, että heillä olisi tarpeeksi painovoima-asiaa pitääkseen ne lähellä toisiaan. Universumin alussa hallitseva tumma aine vahvisti pieniä vaihteluita kosmisessa mikroaaltouuni-taustassa nykyisen maailmankaikkeuden tekemiseksi.

Astrofysiikan mukaan tumma aine on havaitsematon, ei-baryoninen aine, jolla on gravitaatiovaikutuksia tähtiin ja galakseihin. Se on hypoteettinen hiukkanen, jossa ei ole latausta, pyöriä ja merkityksetöntä massaa, joka muodostuu kvanttikromodynamiikasta. Lisäksi on olemassa mahdollisuuksia, että se voi muodostua eksoottisista hiukkasista, kuten aksioista tai heikosti vuorovaikutuksessa olevista massiivisista hiukkasista, heti maailmankaikkeuden luomisen jälkeen. On mielenkiintoista huomata, että tumman aineen olemassaolo havaittiin vahingossa tarkkaillen Linnunradan ulkoalueita. Jos tutkijoiden ponnistelut tumman aineen tunnistamiseksi jatkuvat ilman minkäänlaista toteutumista lähitulevaisuudessa, tällainen epätodennäköisyys asettaa kysymyksen: Entä jos maailmankaikkeus loppuu yhtäkkiä?