Bo temna energija pokopana?

Če se ponoči ozremo v nebo, vidimo več tisoč zvezd, a to je le neznaten del vesolja. Pri tem ne gre le za omejitev oči, saj tudi s teleskopi ni kaj bolje. V resnici je vse, kar vidimo, barionska snov, ki jo sestavljajo barioni. To so delci, ki jih sestavljajo trije kvarki, da iz njih dobimo na primer protone, nevtrone itd. Skoraj vsa snov, s katero lahko pridemo v stik na Zemlji, je barionska snov. To je ves naš periodni sistem in še več. Le zelo redki delci so kaj drugega, na primer nevtrini, ki tako ali tako v milijardah letijo skozi naše telo, ne da bi sploh reagirali.

Toda opazovanja vesolja so pokazala, da barionska snov ne more predstavljati vsega, kar v vesolju obstaja. Enostavno premalo je je, da bi se v vesolju lahko tvorile strukture, kot so zvezde in galaksije, in pojavi, kot je gravitacijsko lečenje. Da se enačbe izidejo, so kozmologi prepričani v obstoj temne snovi, ki predstavlja 85 odstotkov vse mase v vesolju. Z drugimi besedami: nevidnega in nezaznavnega je šestkrat več kot vidnega. Kdor hoče videti, mora gledati - skozi gravitacijo. Temna snov je namreč temna, ker je ni mogoče videti ali kako drugače zaznati, saj z vsakdanjo snovjo reagira le z gravitacijo.

Da se vesolje širi, ni bilo vedno tako zelo samoumevno, kot je danes. Ne le v antični Grčiji, tudi v srednjem veku je bilo splošno sprejeto, da je vesolje večno in nespremenljivo. Že sprejetje kopernikanske razlage, da nismo središče vesolja, temveč Zemlja kroži okrog Sonca, je bil velik udarec tako za človeški napuh kakor tudi za zdravo pamet. Da se vesolje širi, smo zares spoznali šele v 20. stoletju. Najprej so ugotovili rdeči premik pri svetlobi iz oddaljenih galaksij, od koder je leta 1917 Georges Lemaître teoretično napovedal, da se galaksije oddaljujejo sorazmerno z oddaljenostjo, Edwin Hubble pa je dve leti pozneje to eksperimentalno potrdil. To ne pomeni, da smo v središču vesolja, temveč da se vesolje sámo povečuje, zato se vse galaksije (razen izjemnih primerov v istih gručah, denimo Andromeda leti proti Rimski cesti) odmikajo od vseh. Tega sprva ni mogel sprejeti niti Einstein, ki je verjel v statično vesolje, zaradi česar je v svoje enačbe na silo vpeljeval kozmološko konstanto. Ko je leta 1931 sprejel, da se vesolje širi, jo je označil kot eno največjih napak v svoji karieri. A usoda ima smisel za ironijo.

Na dolgih razdaljah imamo v vesolju eno samo silo - gravitacijo. Ta je brez izjeme privlačna, zato so pri širjenju vesolja tri možnosti. Morda se bo širilo čedalje počasneje, morda se bo širjenje ustavilo, če je mase v vesolju dovolj, če pa je je še več, se bo trend obrnil in galaksije bodo jele bežati na kup. Potem pa so v 90. letih odkrili nekaj neverjetnega - vesolje se širi čedalje hitreje. To odkritje je leta 1998 pretreslo fizikalno srenjo, saj je pomenilo, da nekaj razpenja galaksije in jih vleče vsaksebi. Leta 2011 so za to podelili tudi Nobelovo nagrado za fiziko. Matematično se to izide, če spet vpeljemo davnega leta 1931 pokopano kozmološko konstanto, ki ima pozitivno vrednost. Danes govorimo o istem pojavu z bolj izbranim besediščem. Fiziki verjamejo, da vesolje prežema skrivnostna temna energija, ki je ne moremo zaznati, ker je njena koncentracija prenizka, a je razmazana enakomerno po vsem vesolju in nasprotuje gravitaciji. Temne energije ne moremo zaznati, povezava med meritvami energije vakuuma in teoretičnih izračunov pa je katastrofalna, saj zgreši za 120 razredov velikosti.

In morda se nam spet obeta še en preobrat (morda pa tudi ne). Skupina raziskovalcev s CNRS-a v Parizu, kobenhavenskega Inštituta Nielsa Bohra in oxfordske univerze trdi, da temne energije ni, ker je sploh ne potrebujemo. Z novimi opazovanji so dognali, da naj pospešeno širjenje vesolja sploh ne bi obstajalo. Trdijo, da gre za izrazito krajevni pojav, ki ga opazimo, ker se gibljemo v isto smer glede na kozmično mikrovalovno sevanje ozadja. Glavna predpostavka trenutnih modelov je izotropičnost vesolja v vseh smereh. Doslej nismo imeli razlogov ali dokazov, da bi trdili, da vesolje v povprečju v vseh smereh ni enako. Raziskovalci v najnovejši raziskavi zatrjujejo, da je povprečna hitrost širjenja vesolja, ki jo lahko pripišemo temni energiji, nič. To pa pomeni, da temne energije sploh ne potrebujemo, ker pospešenega širjenja vesolja ni.

Ali je vesolje poskrbelo za ponoven pokop kozmološke konstante oziroma njene moderne inkarnacije temne energije, je še preuranjeno sklepati. V zgodovini smo bili priče že številnim revolucionarnim idejam in nenavadnim znanstvenim člankom. Nekateri so spremenili svet, drugi so bili pozabljeni. Kaj se bo zgodilo z novo teorijo, bomo videli, ko jo bodo temeljito pretresli še drugi znanstveniki in predvsem ko bomo imeli še več meritev. Trenutno je vsaj kredibilna, saj je članek objavljen v Astronomy & Astrophysics, ki sodi med najuglednejše revije s področja.