A kozmosz, ami egyre gyorsabban tágul – és az új eszköz, ami segíthet megérteni

Tudtad, hogy az Univerzum nem csak tágul, hanem egyre gyorsabban tágul? Képzeld el, hogy feldobsz egy labdát, és az felfelé szállás közben egyre gyorsabban kezd emelkedni – minden külső erő nélkül. Pont ez történik a kozmoszban. És van egy nevünk arra a láthatatlan hajtóerőnek: sötét energia.

A probléma csak az, hogy fogalmunk sincs, mi valójában ez a sötét energia. Nem lehet megfogni, nem lehet laborban tanulmányozni. Csak a hatásait tudjuk mérni.

Csillagászati mérföldkövek

Itt jönnek képbe a Ia típusú szupernóvák. Ezek hatalmas csillagrobbanások – pontosabban fehér törpék detonációi, amelyek szinte pontosan ugyanannyi energiát szabadítanak fel. Ezért hívjuk őket "standard gyertyáknak": ha tudjuk, milyen fényes egy ilyen robbanás, megbecsülhetjük, milyen messze van tőlünk.

Pont ezek a szupernóvák vezettek 1998-ban ahhoz a felismeréshez, hogy az Univerzum tágulása gyorsul. Ez a felfedezés akkora jelentőségű volt, hogy Nobel-díjat ért. De van egy aprócska gond: ezek a standard gyertyák nem tökéletesen standardok.

A részlet, amit senki sem szeretett

A szupernóva kinézete attól függ, milyen galaxisban robban fel. Egy öregebb, nagyobb tömegű galaxisban másképp viselkedik, mint egy fiatalabb környéken. Húsz év óta próbálják a csillagászok korrigálni ezeket a különbségeket, de ezek a korrekciók inkább homályos fotóra emlékeztetnek, nem HD képre.

Valami új a láthatáron

A Barcelonai Egyetem kutatói kifejlesztettek egy módszert, amit CIGaRS-nek hívnak. Lényege: egyszerre modellezi az összes releváns tényezőt. A szupernóvákat, a gazdagalaxisokat, a kozmikus port, az Univerzum tágulástörténetét – mindent egyetlen egységes rendszerben.

Gondolj úgy rá, mint amikor végre minden puzzle-darab kommunikál egymással, nem pedig külön-külön躺躺躺躺躺.

A varázslat: mesterséges intelligencia

A csapat AI-t használt. Konkrétan: szimuláción alapuló következtetést. Ezernyi szimulált univerzumot generáltak, neurális hálókat tanítottak arra, hogyan kapcsolódnak a megfigyelések a fizikai tulajdonságokhoz. Mintha megtanítanák a számítógépeket kozmológusként gondolkodni.

De a legjobb rész: a módszer képes galaxis-távolságokat meghatározni pusztán képekből. Nincs szükség hosszadalmas spektroszkópiás vizsgálatokra, amelyekkel egyenként kellene célba venni a csillagokat.

Miért számít ez?

A Vera C. Rubin Obszervatórium Chilében várhatóan milliószámra fog felfedezni szupernóva-jelölteket. Egyszerűen fizikailag lehetetlen mindegyiket spektroszkópiásan megvizsgálni. De ezzel a technikával? Talán nem is kell.

És persze: a sötét energia megértése nem csak elméleti játék. Az Univerzum összetételéről, a végéről, a fizika törvényeinek egyetemességéről szól. Mindezek a kérdések összefonódnak vele.

A kutatók természetesen folytatják a munkát. A keretrendszert tesztelni kell valós adatokkal. De ha beválik, talán közelebb kerülünk ahhoz, hogy végre megfejtsük a sötét energiát.

És ez bizony valami.