Przejdź do treści

Na tropie czarnej energii

Ciemna ener­gia jest formą ener­gii, o któ­rej mo­żemy po­wie­dzieć, że praw­do­po­dob­nie ist­nieje. Sta­nowi aż 70% Wszech­świata i jest od­po­wie­dzialna za jego roz­sze­rza­nie. Poza tymi hi­po­te­tycz­nymi stwier­dze­niami na­ukowcy ra­czej nie­wiele o niej wie­dzą.

W wy­zna­cze­niu wła­ści­wo­ści czar­nej ener­gii być może po­może au­tor­ski pro­gram ob­ser­wa­cyjny, nad któ­rym pra­cuje prof. Bo­żena Czerny z Cen­trum Astro­no­micz­nego im. M. Ko­per­nika PAN w War­sza­wie.

Nikt tak na­prawdę do­brze nie wie, czym jest ciemna ener­gia. Wszy­scy po­dej­rze­wają, że jest to pewna wła­ści­wość próżni — mówi uczona. — Ciemna ener­gia jest naj­waż­niej­szym za­gad­nie­niem astro­no­mii i fi­zyki – do­daje.

Środki na ba­da­nia prof. Czerny otrzy­mała w ra­mach grantu uzy­ska­nego w pro­gra­mie „Mistrz” Fun­da­cji na rzecz Na­uki Pol­skiej. Jak Pani pro­fe­sor za­mie­rza zba­dać czarną ener­gię?

Astro­nom jest w o tyle do­brej sy­tu­acji, że może ob­ser­wo­wać wiele obiek­tów, na­wet je­śli ich nie wi­dzi. Ciem­nej ener­gii nie wi­dzimy bez­po­śred­nio, ale wpływa ona na ruch obiek­tów, które świecą – mówi. Po­przez ba­da­nie ru­chu obiek­tów astro­no­micz­nych emi­tu­ją­cych pro­mie­nio­wa­nie (np. ga­lak­tyk), a także tempa ich prze­miesz­cza­nia się i od­da­la­nia od Ziemi, na­ukowcy mogą wy­zna­czać geo­me­trię Wszech­świata i ba­dać m.in. ciemną ener­gię.

Na­ukowcy już ba­dali ciemną ener­gię za po­mocą ob­ser­wa­cji su­per­no­wych, eks­plo­du­ją­cych gwiazd, któ­rym to­wa­rzy­szy emi­sja pro­mie­nio­wa­nia gamma. W 2011 roku fi­zycy Saul Per­l­mut­ter, Brian P. Schmidt i Adam G. Riess otrzy­mali za ta­kie ba­da­nia Na­grodę No­bla. Prof. Czerny do ba­da­nia ciem­nej ener­gii za­mie­rza wy­ko­rzy­stać jed­nak nieco inne obiekty.

Pro­po­nuję, by do tego sa­mego celu za­miast su­per­no­wych wy­ko­rzy­stać kwa­zary — mówi Czerny. Kwa­zary to nie­zwy­kle ja­sne ją­dra ak­tyw­nych ga­lak­tyk. Ich pod­sta­wową za­letą jest to, że na­wet bar­dzo od­le­głe kwa­zary mają ta­kie same wła­sno­ści jak te bliż­sze Ziemi. — W szcze­gól­no­ści do­ty­czy to za­war­to­ści pier­wiast­ków cięż­szych, które de­cy­dują o wła­sno­ściach ma­te­rii. W kwa­za­rach są one ta­kie same nie­za­leż­nie od od­le­gło­ści, na­to­miast praw­do­po­dob­nie od­le­głe su­per­nowe są tro­chę inne niż te bliż­sze Ziemi — wy­ja­śnia uczona.

Do ba­dań nad czarną ener­gią przy­go­to­wuje się także Eu­ro­pej­ska Agen­cja Ko­smiczna – w ra­mach mi­sji Euc­lid za­mie­rza zbu­do­wać ko­smiczny te­le­skop do ba­da­nia ciem­nej ma­te­rii i ciem­nej ener­gii. W prze­strzeń ko­smiczną zo­sta­nie wy­strze­lony w 2020 roku.

Każda po­je­dyn­cza me­toda może mieć błędy i pro­blemy. Się­gamy w końcu do ogrom­nych od­le­gło­ści. Je­śli jed­nak wszyst­kie me­tody będą da­wały tę samą od­po­wiedź, to mo­żemy być pewni, że mie­rzymy do­kład­nie to, o co nam cho­dzi – za­zna­cza.

W wy­ja­śnia­nie za­gad­nień ciem­nej ener­gii, któ­rym po­święca się Czerny wraz z kie­ro­wa­nym przez sie­bie ze­spo­łem, za­an­ga­żo­wani są nie tylko Po­lacy. Nasi ro­dacy pro­wa­dzą część ob­ser­wa­cyjną. Ob­ser­wa­cje wy­ko­ny­wane są jed­nak nie w Pol­sce, tylko w Re­pu­blice Po­łu­dnio­wej Afryki na te­le­sko­pie SALT. To naj­więk­szy te­le­skop na pół­kuli po­łu­dnio­wej, zbu­do­wany przy współ­pracy Nie­miec, RPA, Pol­ski, Wiel­kiej Bry­ta­nii, USA i No­wej Ze­lan­dii. Ko­lejny etap, czyli prace teo­re­tyczne, po­pro­wa­dzi mię­dzy­na­ro­dowy ze­spół na­ukow­ców z Czech, Włoch i USA.

Na ra­zie je­ste­śmy na eta­pie po­dą­ża­nia za cie­ka­wo­ścią. Kiedy otrzy­mamy kon­kretne wy­niki, jesz­cze nie wia­domo — za­zna­cza Czerny. Uczona wy­ja­śnia, że kiedy już astro­no­mo­wie okre­ślą pa­ra­me­try ciem­nej ener­gii, od­da­dzą pole fi­zy­kom, do któ­rych bę­dzie na­le­żała in­ter­pre­ta­cja za­ob­ser­wo­wa­nego przez nich zja­wi­ska.

Powiązane materiały: