Teleskop projektu BOSS; Źródło SDSS Image GalleryObok ciemnej materii jest to od lat największa zagadka fizyki Wszechświata. Ale co Ciemna Energia może mieć wspólnego z falami dźwiękowymi? Tylko tak genialne połączenie dwóch zjawisk fizycznych pozwala na udowodnienie, że CM to nie mrzonka fantastów, a nasz wielki Einstein wcale się nie pomylił.
Istnienie ciemnej energii do tej pory było w zasadzie tylko hipotezą. Jednak po wykonaniu pomiarów na skalę jakiej nauka jeszcze nigdy nie widziała, możemy być praktycznie pewni jej istnienia.
Ciemna energia, czyli niewykrywalna forma energii, ma stanowić prawie 3/4 materii we Wszechświecie i powodować jego coraz szybszą ekspansję poprzez wywoływanie ujemnego ciśnienia.
Naukowcy obsługujący eksperyment BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) korzystając ze spektroskopu umieszczonego na 2.5-metrowym teleskopie Sloan w Obserwatorium Apache Point w Meksyku przeprowadzili pomiary na niesłychaną skalę, badając dokładną odległość do 327349 galaktyk, które znajdują się od nas w średniej odległości 6 miliardów lat świetlnych.
Właśnie mniej więcej 6 miliardów lat temu wszechświat dotarł do punktu, w którym materia rozprzestrzeniła się w takim stopniu iż siła grawitacji nie mogła dalej spowalniać jego rozszerzania się.
Wtedy kluczową rolę w tym procesie przejęła ciemna energia, a wszechświat rozszerza się od tego momentu coraz szybciej. Poprzez badanie tych galaktyk astronomowie chcą dowiedzieć się więcej na temat tej tajemniczej siły, która stanowi większość wszechświata, i która póki co wykracza poza nasze zrozumienie fizyki.
Wśród opracowanych modeli jeden zdaje się obecnie potwierdzać istnienie ciemnej energii. A podstawą wszystkiego są barionowe oscylacje akustyczne (badane właśnie przez eksperyment BOSS), fale dźwiękowe, które pojawiły się we wszechświecie około 30 tysięcy lat po Wielkim Wybuchu w wyniku tego, że zwykła materia zaczęła zapadać się w pobliżu ciemnej materii.
Powstałe w wyniku tego ciśnienie stworzyło dźwięk, który oscylował przez około 350 tysięcy lat, wyznaczając po drodze przyszły kształt wszechświata, po jego wychłodzeniu materia po prostu zbijała się "do kupy” w okolicy środka i brzegów tych fal dźwiękowych i to właśnie tam tworzyło się najwięcej galaktyk.
Tak przynajmniej wygląda teoria stojąca za barionowymi oscylacjami akustycznymi, a poczynione właśnie obserwacje przez BOSS teorię tę w pełni potwierdzają, galaktyki znajdują się dokładnie tam gdzie teoria ta je przewidziała.
Drugim czynnikiem badanym przez naukowców z BOSS jest tak zwane przesunięcie ku czerwieni, które polega na tym, że widmowe linie promieniowania elektromagnetycznego odbierane przez nas z odległych części wszechświata są przesunięte ku większej długości fal.
W prostszych słowach jest to odpowiednik dźwiękowego efektu Dopplera dla światła, który spowodowany jest oddalaniem się źródła tego światła. Dlatego jest ono jednym z podstawowych dowodów na rozszerzanie się wszechświata.
Dzięki temu naukowcy mogą sprawdzić czy galaktyki grupują się zgodnie z działaniem grawitacji. I wszystko co do tej pory odkryto zgodne jest z ogólną teorią względności Einsteina, połączoną ze stałą kosmologiczną, którą wstawił on najpierw do swoich równań aby uczynić wszechświat statycznym, lecz później, wobec odkrycia faktu jego rozszerzania się, musiał z nich wyciągnąć (nazywając ją największą pomyłką swojego życia).
Co się jednak teraz okazuje, miał on cały czas rację, jeśli bowiem zmieni się jej zwrot, uzyskamy przyspieszanie wszechświata i wszystkie jego obliczenia zgadzają się wtedy z tym co obecnie widzimy.
Dokładniej astrofizykom z BOSS udało się odnaleźć pary galaktyk oddzielone od siebie o 500 milionów lat świetlnych, odległość dokładnie przewidzianą przez stałą kosmologiczną, która zakłada, że ilość energii odpychającej (czyli ciemnej energii) jest taka sama w całym wszechświecie i jest proporcjonalna do jego rozmiaru.
Odkrycie jest tym bardziej interesujące, że BOSS dotarł dopiero w swoich pracach do około 1/3 celu, a im więcej pozycji galaktyk uda się ustalić tym dokładniejsze będziemy posiadali dane, aby wykluczyć lub potwierdzić modele dotyczące ciemnej energii.
Zostało ono potwierdzone przez obserwacje poczynione przez inny zespół naukowców działający w innej części naszego globu poprzez teleskop South Pole Telescope znajdujący się na stacji Amundsena-Scotta na biegunie południowym.
Prawdziwych rewolucji możemy spodziewać się po 2019 roku, gdy wystrzelony ma zostać satelita Euclid należący do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Ma on ustalić położenie około 50 milionów galaktyk, z których niektóre mają znajdować się w odległości nawet 10 miliardów lat świetlnych od Ziemi.
Przeczytaj więcej: 
Obok ciemnej materii jest to od lat największa zagadka fizyki Wszechświata. Ale co Ciemna Energia może mieć wspólnego z falami dźwiękowymi? Tylko tak genialne połączenie dwóch zjawisk fizycznych pozwala na udowodnienie, że CM to nie mrzonka fantastów, a nasz wielki Einstein wcale się nie pomylił.
