Kosmiczne zawirowania, czyli czy wszechświat hamuje?

Hej, entuzjaści kosmosu! Czas na kolejną odsłonę naszych kosmicznych przygód.

Pamiętacie zeszłoroczne doniesienia, że wszechświat może zwalniać? No cóż, wygląda na to, że to był jeden wielki nieporozumień. Najnowsze badania potwierdzają to, co większość z nas podejrzewała od dawna – kosmos wciąż przyspiesza. I nie, to nie jest powód do samozadowolenia. Po prostu wszyscy odetchnęli z ulgą i stwierdzili: "Dobra, nasze pomiary były w porządku. Wracamy do sedna sprawy."

A sednem jest pytanie: dlaczego to się dzieje?

Co tak naprawdę mierzymy?

Rozłóżmy to na czynniki pierwsze. Wyobraźcie sobie, że rzucacie piłkę w górę. Co się dzieje? Piłka zwalnia, zawraca i spada. Tak właśnie naukowcy spodziewali się, że będzie wyglądać historia wszechświata – że początkowe "pchnięcie" Wielkiego Wybuchu będzie się stopniowo wytracać.

Tylko że tak nie jest. Wszechświat wciąż przyspiesza. Coraz szybciej.

Do mierzenia tego zjawiska naukowcy wykorzystują supernowe typu Ia – konkretne eksplozje gwiazd, które świecą z przewidywalną jasnością. Można je traktować jak kosmiczne latarnie morskie. Obserwując, jak jasne te supernowe wydają się z Ziemi, astronomowie mogą obliczyć ich odległość i prześledzić, jak kosmos się rozciągał na przestrzeni czasu.

Gdzie tkwił błąd?

Tu robi się technicznie, ale obiecuję, że dam radę.

Zespół z Korei Południowej, który zasugerował spowolnienie kosmosu, popełnił kilka metodologicznych wpadek. Po pierwsze, potraktował wiek całej galaktyki jako wiek gwiazdy, która w niej wybuchła. Galaktyki są stare, ale gwiazdy w nich rodzą się w różnym czasie. To trochę jak powiedzieć, że wszystkie budynki w mieście powstały w tym samym roku, bo samo miasto jest stare.

Druga sprawa: zespół nie uwzględnił należycie masy galaktyk, w których znajdowały się te supernowe. A to ma znaczenie, bo bardziej masywne galaktyki wpływają na ewolucję gwiazd. Współczesna kosmologia bierze to standardowo pod uwagę.

Kto stoi za nowymi badaniami?

Nowa analiza to nie byle jaka ekipa. Znaleźli się w niej dwaj laureaci Nagrody Nobla – profesor Adam Riess oraz profesor Brian Schmidt, którzy w 2011 roku otrzymali Nobla z fizyki za odkrycie przyspieszania ekspansji kosmosu. Kiedy tacy właśnie ludzie mówią "nasze pierwotne badania się potwierdzają", warto ich posłuchać.

Profesor Riess ujął to zgrabnie: "Niezwykłe twierdzenia wymagają szczególnie starannych testów." Mówiąc po ludzku: "Nie warto wyrzucać dekad pracy na podstawie jednej wadliwej analizy."

Wielka niewiadoma wciąż pozostaje zagadką

Sęk w tym, że potwierdzenie poprawności pomiarów nie oznacza, że rozumiemy, co się dzieje.

Tę " tajemniczą siłę" napędzającą przyspieszanie nazwaliśmy ciemną energią i jest to jedna z największych zagadek współczesnej fizyki. Wiemy, że istnieje, bo widzimy jej skutki, ale szczerze mówiąc – nie mamy pojęcia, czym tak naprawdę jest.

Niektórzy porównują ją do antygrawitacji, co brzmi efektownie, ale niespecjalnie pomaga. Ciemna energia to tak naprawdę stwierdzenie: "coś powoduje, że wszechświat rozszerza się szybciej, i kompletnie nie wiemy, co to jest."

Doktor Phil Wiseman z Uniwersytetu w Southampton uchwycił to idealnie: "Udowadniając, że nasze pomiary były prawidłowe, możemy wrócić do prób zrozumienia, czym ta ciemna energia właściwie jest – zamiast zastanawiać się, czy w ogóle istnieje."

Dlaczego to w ogóle jest ważne?

Możecie się zastanawiać, dlaczego ktokolwiek zawracałby sobie tym głowę, skoro wszystko dzieje się miliardy lat świetlnych stąd.

Powód jest prosty: poznawanie fundamentalnej natury naszego wszechświata pomaga nam rozumieć nasze miejsce w nim. Poza tym ciemna energia stanowi około 68 procent całego wszechświata. To... sporo czegoś, czego kompletnie nie rozumiemy.

Ta cała historia pokazuje też, że nauka działa dokładnie tak, jak powinna. Ktoś przedstawił hipotezę, inni naukowcy ją sprawdzili, znaleźli problemy i w rezultacie mamy lepsze zrozumienie. Tak wygląda piękno procesu naukowego – nawet kiedy początkowe twierdzenie się nie potwierdza.

Profesor Mark Sullivan z Southampton powiedział to trafnie: kwestionowanie uznanych idei i obserwacji pozostaje niezbędne. W ten sposób robimy postępy – nie przez ślepe przyjmowanie wszystkiego, lecz przez ciągłe sprawdzanie naszej pracy.

Więc gdzie to nas zostawia?

Wciąż przyspieszamy. Wciąż nie wiemy dlaczego. Wciąż patrzymy w nocne niebo i zastanawiamy się, czego jeszcze nie rozumiemy.

A szczerze? Ta niepewność to część tego, co sprawia, że kosmologia jest tak fascynująca. Potwierdziliśmy nasze pomiary, wiemy, że wszechświat robi coś dziwnego – i teraz możemy skupić się na rozwikłaniu, co to właściwie jest.

Wszechświat się powiększa. Nasze pytania mnożą się. I osobiście uważam, że to całkiem wspaniałe.

A teraz wybaczcie – muszę gdzieś pójść, spojrzeć w niebo i przez chwilę pomyśleć o sensie istnienia. Tak jak normalni ludzie robią.