WOHER WISSEN WIR, DASS DUNKLE ENERGIE EXISTIERT?

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Wir haben keine Ahnung, was dunkle Energie ist. Wie können wir also ziemlich sicher sein, dass sie existiert?

Ich habe darüber gesprochen, wie Astronomen wissen, dass dunkle Materie existiert. Dunkle Materie macht 27% des Universums aus, dunkle Energie macht 68% des Universums aus. Und wieder haben Astronomen wirklich keine Ahnung, was es ist, nur dass sie ziemlich sicher sind, dass es existiert. 95% der Natur des Universums ist ein vollständiges und totales Rätsel. Wir haben einfach keine Ahnung, was dieses Zeug ist.

Konzentrieren wir uns diesmal auf dunkle Energie. In den späten 90ern wollten Astronomen ein für alle Mal berechnen, ob das Universum offen oder geschlossen war. Mit anderen Worten, sie wollten ab und zu die Expansionsrate des Universums berechnen und diese dann mit seiner Expansionsrate in der Vergangenheit vergleichen. Um diese Frage zu beantworten, suchten sie am Himmel nach einer speziellen Art von Supernova, die als Typ 1a bekannt ist.

Während die meisten Supernovae nur massive Sterne sind, sind Typ 1a weiße Zwergsterne, die in einem binären System existieren. Der weiße Zwerg saugt Material von seinem binären Partner ab und explodiert, wenn er das 1,6-fache der Sonnenmasse erreicht. Der Trick ist, dass diese immer mit ungefähr der gleichen Energiemenge explodieren. Wenn Sie also die Helligkeit einer Supernova vom Typ 1a messen, wissen Sie ungefähr, wie weit sie entfernt ist.

Astronomen gingen davon aus, dass sich die Expansion verlangsamt. Aber die Frage war, wie schnell es langsamer wurde? Würde es zum Stillstand kommen und vielleicht sogar die Richtung umkehren? Also, was haben sie entdeckt?

In den unsterblichen Worten von Isaac Asimov heißt es: "Der aufregendste Satz in der Wissenschaft, der neue Entdeckungen ankündigt, ist nicht" Eureka ", sondern" Das ist lustig "." Anstatt festzustellen, dass sich die Expansion des Universums verlangsamte. Sie entdeckten, dass es schneller geht. Das ist so, als würde man berechnen, wie schnell Äpfel von Bäumen fallen und feststellen, dass sie tatsächlich schneller und schneller in den Himmel fliegen.

Seit dieser erstaunlichen Entdeckung, die mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, haben Astronomen verschiedene andere Methoden angewendet, um diese umwerfende Realität des Universums zu verifizieren. Die Wilkinson-Mikrowellenanisotropiesonde der NASA untersuchte 7 Jahre lang die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung des Universums und bezifferte die Menge an dunkler Energie auf 72,8% des Universums. Das Planck-Raumschiff der ESA führte eine noch sorgfältigere Analyse durch und bezifferte diese Zahl auf 68,3% des Universums.

Astronomen wissen, dass dunkle Energie existiert. Es gibt mehrere Beweislinien. Aber wie bei der dunklen Materie haben sie absolut keine Ahnung, was es ist. Einstein beschrieb eine Idee, die er die kosmologische Konstante nannte. Es war eine Möglichkeit, ein statisches Universum zu erklären, das sich wirklich ausdehnen oder zusammenziehen sollte. Als die Astronomen herausfanden, dass sich das Universum tatsächlich ausdehnte, warf er die Idee aus.

Hey, nicht so schnell da "Einstein". Vielleicht ist nur eines der Merkmale des Weltraums selbst, dass er Dinge wegdrückt. Und je mehr Platz vorhanden ist, desto mehr Druck entsteht nach außen. Vielleicht von virtuellen Teilchen, die im Vakuum des Raumes ein- und ausgehen.

Eine andere Möglichkeit ist ein Phänomen namens Quintessence, ein negatives Energiefeld, das das gesamte Universum durchdringt. Ja, das klingt total umworben, danke Universum, Deepak Chopra verrücktes Gerede, aber es könnte die abstoßende Kraft erklären, die den größten Teil des Universums ausmacht. Und es gibt andere Theorien, die noch exotischer sind. Aber wahrscheinlich ist es etwas, woran Physiker noch nicht einmal gedacht haben.

Woher wissen wir also, dass dunkle Energie existiert? Entfernte Supernovae sind viel weiter voneinander entfernt, als es sein sollte, wenn sich die Expansion des Universums verlangsamt. Niemand hat eine Ahnung, was es ist, es ist ein Rätsel, und an einem Rätsel ist nichts auszusetzen. Für mich ist es eine der aufregendsten Ideen im Weltraum und in der Astronomie.