Тъмната енергия все още не е експериментално открита форма на материя, която прониква в цялата Вселена, която наблюдаваме. Именно тя е "отговорна" за факта, че Вселената не само се разширява, но го прави и с ускорение.
Все още не е възможно да „почувствате“тази енергия, но това не означава, че нищо не може да се каже за нея. Възможно е, по-специално, да се оцени неговото количество по влиянието, което оказва върху разширяването на Вселената - ускорението й е колкото по-голямо, толкова по-тъмна енергия във Вселената в този момент.
Астрономите определят скоростта на разширяване на Вселената и промяната на тази скорост във времето от свръхнови. Истинската им светимост е точно известна, следователно чрез яркостта, която може да се наблюдава от Земята, е възможно точно да се определи разстоянието от нас до свръхновата и чрез червеното изместване, скоростта, с която този обект се отдалечава от нас в момента на излъчване на светлината, видима днес.
Но този метод има сериозно ограничение. Подходящ е за изучаване на последните девет милиарда години от живота на Вселената. В него има много малко по-стари супернове. Междувременно възрастта на Вселената се изчислява на около 13,8 милиарда години. Би било изключително интересно да погледнем в началото на живота си.
Новата техника използва ултравиолетови (UV) и рентгенови данни за оценка на разстоянията до квазарите.
Квазарът е огромна черна дупка, която интензивно поглъща околната материя. Тази материя свети и много ярко. Типичният квазар излъчва 1–2 порядъка повече енергия от цялата ни галактика. Особено приятно е, че квазарите се появиха още в зората на Вселената.
Ултравиолетовото лъчение се генерира в диска от материя, заобикаляща квазара. Някои от ултравиолетовите фотони след това се сблъскват с електрони в облак горещ газ над и под диска и тези сблъсъци могат да повишат енергията си до нивото на рентгенови лъчи. Яркостта на квазара в UV и рентгеновите диапазони е свързана: колкото повече ултравиолетова радиация беше в началото, толкова по-голяма ще бъде яркостта на рентгеновите лъчи.
По този начин можем да изчислим истинската яркост на квазара и знаейки го и този, който виждаме, можем да изчислим разстоянието до него. След това остава много малко: да се сравни разстоянието с червеното изместване на обекта и да се направи извод за скоростта на отстраняване на квазара от нас преди милиарди години, когато светлината му се излъчваше.
Промоционално видео:
Изследователите събрали данни за 1598 квазара и оцениха скоростта на разширяване на Вселената в много ранни времена. Резултатите показват, че количеството тъмна енергия се увеличава с времето.
Тъй като това е нов метод, астрономите са предприели допълнителни стъпки, за да покажат, че той дава надеждни резултати. Те показаха, че резултатите му през последните девет милиарда години съвпадат с данните, получени преди това от свръхнови данни.
За подробности вижте статия в Nature Astronomy. Пълният му предпечат е достъпен тук.
Сергей Сисоев