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.
