Znanstvenici diljem svijeta već 20 godina dekodiraju tajne nevidljive tvari koja, čini se, razvlači svemir oko nas, no i dalje ne znaju gotovo ništa o njoj. Tamna energija zapravo možda i nije tvar, već sila ili čak intrinzično svojstvo samog prostora. Standardni model kozmologije (vodeća teorija kozmičke evolucije) sugerira da je tamna energija nepokolebljiva u prostoru i vremenu, što je čini temeljnim svojstvom prostora. Da je konstantna, misteriozna tamna energija, koja čini nevjerojatnih 70 posto svemira, odgurnula bi sve zvijezde i galaksije. Međutim najveće istraživanje kozmičke povijesti svemira moglo bi ukazati na to da bi tamna energija, također poznata kao hipotetska 'antigravitacijska' sila, mogla evoluirati s vremenom umjesto da ostane konstantna, nagovještavajući manje usamljenu budućnost za stanovnike svemira.

Revolucionarna teorija

Ako se ovaj rezultat održi nakon budućih promatranja, kozmolozi će možda morati, u najmanju ruku, istražiti sustavne nesigurnosti u prevladavajućem Lambda CDM (LCDM) modelu, matematičkom modelu svemira u kojem lambda predstavlja tamnu energiju. Možda će također morati početi prebirati po desecima drugih modela našeg svemira kako bi pronašli onaj pravi.

Međutim, naglašava Space, novi dokazi su uvjetni te ne dosežu ono što je poznato kao '5-sigma prag', koji određuje može li se signal definirati kao službeno otkriće. Drugim riječima, tumačenja evolucije tamne energije mogla bi se promijeniti dodatnim podacima koji će stići u sljedećih nekoliko godina.

'Ako je to istina, ovo bi moglo okrenuti kozmologiju naglavačke', rekao je Dillon Brout sa Sveučilišta u Bostonu, a on mjeri ubrzanje svemira pomoću supernova. Takvo bi otkriće bila 'promjena paradigme u našem razmišljanju o najboljem objašnjenju', kaže.

Smješten na vrhu 4-metarskog teleskopa Nicholas U. Mayall u Nacionalnoj zvjezdarnici Kitt Peak u Arizoni, spektroskopski instrument tamne energije ili DESI određuje položaje milijuna galaksija svakog mjeseca. Pomoću ovih opažanja kozmolozi mogu izmjeriti brzinu širenja svemira koja se povećavala u posljednjih 11 milijardi godina. Ove daleke galaksije, koje se mogu usporediti s 'uličnim svjetlima svemira', tako pomažu kozmolozima u proučavanju enigme tamne energije koja ga prožima.

Najveća 3D karta svemira

U četvrtak 4. travnja kolaboracija DESI podijelila je najveću 3D kartu svemira dosad, a ona također uključuje visoko precizna mjerenja brzine širenja svemira u posljednjih 11 milijardi godina. Samo u prvoj godini rada DESI se pokazao dvostruko snažnijim u mjerenju povijesti širenja ranog svemira od svog prethodnika, Sloan Digital Sky Surveyja, kojemu je trebalo više od desetljeća da izgradi sličnu 3D kartu.

Ovo je 'sljedeća generacija podataka na koju smo dugo čekali, pa je stvarno lijepo vidjeti da su stigli', rekao je Brout, koji nije uključen u taj projekt.

Osim bezbrojnih grupiranih galaksija, DESI-jeva nova 3D karta osvjetljava slabašan uzorak ranog svemira, poznat kao barionske akustične oscilacije ili BAO. Ove suptilne 3D bore letjele su kroz materiju koja je postojala tijekom prvih 380.000 godina našeg svemira, 'smrzavajući se' s vremenom i pretvarajući se u relikte mladog kozmosa. Mapiranjem veličina tih smrznutih BAO-a, istraživači su uspjeli procijeniti udaljenosti do galaksija i zaključiti koliko se brzo svemir širio u različitim vremenskim točkama.

Svjetlost udaljenih galaksija

Budući da je svjetlost tipičnih galaksija preslaba da bismo je vidjeli jer su vrlo daleko od nas, a svjetlost koju emitiraju je relativno niskog intenziteta, kolaboracija DESI također je proučavala više od 400.000 intenzivno svijetlih objekata - kvazara. Dok svjetlost tih objekata putuje kroz međuzvjezdani prostor, apsorbiraju je oblaci plina i prašine, pomažući kozmolozima da mapiraju džepove guste materije na sličan način kao što mapiraju galaksije.

'Omogućuje nam to da pogledamo dalje u vrijeme u kojem je svemir bio vrlo mlad', rekao je u izjavi Andreu Font-Ribera, znanstvenik s Instituta za fiziku visokih energija u Španjolskoj i član kolaboracije DESI. 'Riječ je o vrlo teško izvedivom mjerenju i jako je cool vidjeti da je uspjelo.'

Tamna energija se mijenja?

Preliminarni zaključak da bi tamna energija mogla evoluirati s vremenom dolazi iz rane analize DESI-jevih podataka u kombinaciji s podacima iz drugih kozmoloških istraživanja. Znanstvenici su otkrili da se različiti model tamne energije bolje podudara s podacima u usporedbi sa standardnim modelom. Da budemo jasni, nijedan skup podataka sam po sebi uvjerljivo ne otkriva prirodu tamne energije koja se razvija tijekom vremena, ali signal postaje malo jači kada se svi skupovi podataka kombiniraju.

'To nije dovoljno jak dokaz da bih rekao da je Lambda CDM pogrešan', rekao je Kyle Dawson, suglasnogovornik DESI-ja na Sveučilištu Utah. 'Zapravo nikada prije nismo pronašli odstupanja od tog modela s bilo kakvim stvarnim značenjem.' Iz rane analize, međutim, čini se da tamna energija prelazi iz snažnog pokretača ubrzanja našeg svemira u nešto suzdržaniji oblik, rekao je Dawson.

'Ako je ovo stvarno, nalazimo se u neistraženom teritoriju', rekao je Brout. Kolaboracija DESI koristila je drugi najjednostavniji model našeg svemira nakon Lambda CDM-a, koji je neupadljiv osim po svojoj sposobnosti da pomogne kozmolozima da provjere odstupanja od standardnog modela. Ako buduća promatranja u pripremi doista otkriju da se tamna energija razvija s vremenom, deseci drugih modela također bi postali održivi, a kozmolozi bi svakog od njih trebali početi pojedinačno isprobavati, rekao je Brout.