Energia întunecată, o substanţă misterioasă ce se crede că ar fi cauza expansiunii accelerate a Universului există cu adevărat, susţine o echipă de cercetători de la Universitatea din Portsmouth şi Universitatea LMU din München.
După doi ani de cercetări, un studiu condus de cercetătorii Tommaso Giannantonio şi Robert Crittenden, a ajuns la concluzia că probabilitatea existenţei energiei întunecate este de 99.996%. Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Monthly Notices a Societăţii Regale de Astronomie (Marea Britanie).
(Foto) O reprezentare vizuală a datelor folosite în acest studiu. Hărţile extra-galactice relevante sunt reprezentate de nişte semisfere a căror distanţă creşte faţă de Terra, de la stânga la dreapta. Cel mai apropiat obiect văzut este Calea Lactee, care este o sursă potenţială de zgomot pentru analiză. După aceasta, se observă 6 semisfere conţinând hărţi ale milioanelor de galaxii distante folosite în acest studiu. Aceste hărţi sunt produse prin folosirea de telescoape de lungimi de undă diferite şi sunt codificate în funcţie de culoarea lor pentru a marca o aglomerare mai densă a galaxiilor în culoarea roşie şi zone mai puţin dense, în albastru. Găurile din hărţi există datorită lipsei de acurateţe a datelor. Ultima şi cea mai mare semisferă înfăţişează temperatura radiaţiei cosmice de fond înregistrate de satelitul WMAP (roşu semnifică fierbinte, albastru semnifică rece) care este cea mai distantă imagine a Universului vizibil, undeva la o distantă de 46 de miliarde de ani-lumină. Echipa de cercetători a detectat (cu o semnificaţie statistică de 99.996%) corelaţii foarte mici între aceste hărţi din prim plan (stânga) şi radiaţia cosmică de fond (dreapta).
Profesorul Bob Nichol, membru al echipei din Portsmouth, a afirmat: "Energia întunecată reprezintă unul din cele mai mari mistere ştiinţifice ale timpului nostru, deci nu este surprinzător faptul că mulţi oameni de ştiinţă au pus la îndoială existenţa ei."
"Dar în lumina noului nostru studiu suntem mai încrezători ca niciodată că această componentă exotică a Universului nostru există cu adevărat - chiar dacă încă nu ştim din ce este alcătuită."
Acum 10 ani, astronomii care observau intensitatea luminoasă a stelelor masive de tip supernovă foarte îndepărtate au dedus că expansiunea Universului părea să accelereze. Acceleraţia era atribuită unei forţe repulsive asociată cu energia întunecată, despre care se consideră în prezent că reprezintă 73% din întregul Univers. Cercetătorii care au făcut această uimitoare descoperire au primit Premiul Nobel pentru Fizică în 2011, dar existenţa energiei întunecate rămâne un subiect de discuţii aprinse.
Multe alte tehnici au fost folosite pentru a confirma realitatea existenţei energiei întunecate, dar ele sunt fie probe indirecte ale expansiunii accelerate a Universului, fie susceptibile de propriile lor incertitudini. Dovezi clare despre existenţa energiei întunecate vin de la aşa-numitul efect integrat Sachs Wolfe, denumit astfel după doi astrofizicieni, Rainer Sachs şi Arthur Wolfe.
Radiaţia cosmică de fond, adică radiaţia ce a rămas din energia degajată la marea explozie primordială botezată Big Bang, este observată peste tot în Univers. În 1967, Sachs şi Wolfe au dedus teoretic că lumina de la această radiaţie ar deveni un pic mai albastră atunci când trece prin vecinătatea unor câmpuri gravitaţionale produse de zone dense de materie obişnuită, un efect cunoscut ca deplasarea spre roşu gravitaţională.
În 1996, Robert Crittenden şi Neil Turok, acum cercetători la Perimeter Institute în Canada, au preluat acestă idee şi au dus-o mai departe, sugerând că astronomii ar putea observa aceste mici scimbări în energia radiaţiei, ori a fotonilor, prin compararea temperaturii radiaţiei de fond cu hărţi ale galaxiilor din regiunea locală a Universului.
În absenţa energiei întunecate sau a unei curburi mari a Universului, nu ar exista nicio corespondenţă între aceste două hărţi (radiaţia cosmică de fond foarte distantă şi distribuţia relativ apropiată a galaxiilor), dar existenţa energiei întunecate ar conduce la straniul şi contra-intuitivul efect prin care fotonii radiaţiei cosmice de fond ar câştiga energie în timpul călătoriei prin aglomerările gigantice de materie.
Efectul integrat Sachs Wolfe a fost detectat pentru prima dată în 2003 şi a fost imediat recunoscut ca o dovadă implicită a existenţei energiei întunecate, figurând ca descoperirea anului în revista Science. Dar semnalul este slab, deoarece corelaţia aşteptată dintre hărţi este mică, unii cercetători sustinând că ar fi cauzat de alte surse din galaxie, cum ar fi praful interstelar. De la apariţia primelor articole pe tema efectului integrat Sachs Wolfe, mai mulţi astronomi au pus la îndoială detectarea iniţială a efectului şi, astfel, au pus sub semnul întrebării cea mai putenică dovadă care există în legătură cu energia întunecată.
În acest nou articol, rezultat al unei munci de aproape doi ani, echipa de cercetători a re-examinat toate argumentele împotriva detectarii efectului integrat Sachs Wolfe şi, de asemenea, au îmbunătăţit hărţile cosmice folosite în lucrarea originală. În extrem de minuţioasa lor analiză, ei concluzionează că există o probabilitate de 99.996 % ca energia întunecată să fie responsabilă pentru părţile mai fierbinţi ale hărţilor care înfăţişează radiaţia cosmică de fond (acelaşi nivel de semnificaţie statistică ca şi descoperirea bosonului Higgs).
“Această lucrare ne indică, de asemenea, modificările posibile pe care trebuie să le sufere Teoria Relativităţii Generalizate a lui Einstein”, notează Tommaso Giannantonio, autorul principal al acestui studiu. Următoarele investigaţii astronomice asupra radiaţie cosmice de fond şi a galaxiilor ar trebui să ne ofere nişte măsurători exacte, fie care să confirme relativitatea generalizată, inclusiv existenţa energiei întunecate, fie care, chiar şi mai incitant, să necesite o interpretare complet nouă a modului în care funcţionează gravitaţia”.
Traducere realizată de Mihai Panoschi după dark-energy-real-astronomers, cu acordul editorului.
