มองเข้าไปในความมืด
การขยายตัวของเอกภพของเรากำลังเร่ง ปรากฏการณ์ประหลาดนี้เรียกว่าพลังงานมืดและถูกค้นพบครั้งแรกในการสำรวจการระเบิดของซูเปอร์โนวาที่ห่างไกลเมื่อประมาณยี่สิบปีที่แล้ว ตั้งแต่นั้นมาหลักฐานที่เป็นอิสระหลายบรรทัดก็มาถึงบทสรุปที่ไม่เหมือนกัน: จักรวาลกำลังเริ่มอ้วนขึ้นและอ้วนขึ้นเร็วขึ้นและเร็วขึ้น
ถึงกระนั้นสิ่งที่ทำให้เกิดห่าคืออะไร? อะไร คือ พลังงานมืด ความคิดต่าง ๆ มากมายสำหรับสาเหตุที่อาจเกิดขึ้น บางทีมันอาจเป็นภาพลวงตาและความเข้าใจของเราเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงอาจผิดปกติในระดับที่กว้างใหญ่เหล่านี้ บางทีสนามที่ค่อนข้างลึกลับจะแทรกซึมอยู่ในกาลอวกาศทั้งหมดซึ่งผลักดันการขยายระยะทางระหว่างกาแลคซีไปทั่วจักรวาล
คำอธิบายที่ง่ายที่สุดคือพลังงานความมืดเป็นเพียงแค่ ที่นั่น. ค่าคงที่ธรรมดาของธรรมชาติที่ปรากฏในสมการของสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งเป็นกรอบพื้นฐานสำหรับวิธีที่เราเข้าใจเรื่องจักรวาล มันไม่มีคำอธิบายและไม่มีสาเหตุ เช่นเดียวกับค่าคงที่ของธรรมชาติอื่น ๆ มันเป็นเพียงส่วนหนึ่งของความเป็นจริงขั้นพื้นฐาน
แม้ว่าคำอธิบายนี้จะไม่ได้รับความพึงพอใจอย่างสมบูรณ์ แต่ก็จะอธิบายข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมด
แตะพลังงานของควาซาร์
และข้อมูลก็เป็นเพียงแค่นี้: ดูเหมือนว่าความแข็งแกร่งของพลังงานมืดยังคงมีอยู่ตลอดเวลาในจักรวาล อยู่ที่นั่นนำเสนอไม่เปลี่ยนแปลงทั้งเวลาและสถานที่
อาจจะ.
หนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการศึกษาธรรมชาติของพลังงานมืดคือเราไม่มีภาพที่สมบูรณ์ของประวัติศาสตร์การขยายตัวของเอกภพ ในทางกลับกันเรามีจำนวน "จักรวาล" เป็นจำนวนเท่าไร - เราสามารถศึกษาการขยายตัวในเวลาที่ค่อนข้างเร็วโดยใช้ซุปเปอร์โนวา Type 1a และเรารู้สถานะของจักรวาลอย่างแม่นยำมากเมื่อมันมีอายุเพียง 380,000 ปีผ่านพื้นไมโครเวฟไมโครเวฟในจักรวาล
เราไม่มีภาพที่ชัดเจนว่าเอกภพกำลังทำอะไรอยู่ แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยคู่หนึ่งกำลังพยายามเปลี่ยนสิ่งนั้นโดยการตรวจสอบแสงจากควาซาร์ที่อยู่ห่างไกล ควาซาร์เหล่านี้เป็นวัตถุที่มีความสว่างมหึมาขับเคลื่อนโดยการบีบอัดแรงดึงดูดของวัสดุเมื่อมันถูกบีบให้เข้าในหลุมดำขนาดยักษ์ ควาซาร์นั้นเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาลทำให้พวกมันเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมในการมองลึกเข้าไปในประวัติศาสตร์ของจักรวาลในระหว่างช่วงเวลาที่หนังสือ
อย่างไรก็ตามความท้าทายหลักคือคุณไม่เคยแน่ใจเลยว่าควาซาร์ที่ได้รับนั้นอยู่ไกลแค่ไหน หากใครสว่างกว่าอีกคนหนึ่งคนแรกจะใกล้ชิดกว่า ... หรือสว่างกว่า? หากไม่มีวิธีที่จะคลี่คลายสิ่งเหล่านี้คุณจะไม่ได้ระยะห่างที่แน่นอนซึ่งหมายความว่าคุณไม่สามารถวัดการขยายตัวของเอกภพได้ตั้งแต่เวลาที่ควาซาร์ปล่อยแสงออกมา
อย่างไรก็ตามนักวิจัยได้ใช้เทคนิคใหม่โดยการเปรียบเทียบแสงสองชนิดที่ปล่อยออกมาจากควาซาร์ ชนิดแรกคือรังสีอัลตราไวโอเลตที่ปล่อยออกมาจากวัสดุที่ตกลงมาเอง ข้อที่สองคือรังสีเอกซ์ที่หนักขึ้นจากรังสีอุลตร้าไวโอเลตที่เพิ่มขึ้นเป็นพลังงานที่สูงขึ้นจากก๊าซรอบข้าง นักวิจัยสามารถเปิดเผยความสว่างที่แท้จริงของแต่ละควาซาร์และทราบระยะทาง
บิ๊กริปเรื่องใหญ่
และนักวิจัยพบว่าจากผลเบื้องต้นพลังงานมืดนั้นอ่อนแอกว่าในอดีต นั่นหมายความว่ามันไม่คงที่ - พัฒนาและเปลี่ยนแปลงและเติบโตขึ้นเรื่อย ๆ ตามกาลเวลา ถ้าผลลัพธ์นี้ถือขึ้น (และนั่นเป็นเรื่องใหญ่ ถ้า) จากนั้นคำอธิบายที่ง่ายที่สุดของเราเกี่ยวกับพลังงานมืดจะต้องถูกโยนออกไปนอกหน้าต่าง ซึ่งจริง ๆ แล้วเป็นสิ่งที่ดี - พลังงานความมืดที่เปลี่ยนแปลงอาจทำให้เราได้รับเบาะแสที่เราต้องสำรวจพื้นที่ใหม่ของฟิสิกส์
แต่ผลลัพธ์นี้ยังวาดภาพมืดครึ้มมากขึ้นเกี่ยวกับอนาคตของจักรวาล หากพลังงานมืดยังคงอยู่อย่างต่อเนื่องดาวฤกษ์จะยังคงส่องแสงต่อไปเป็นเวลาหลายสิบล้านล้านปีเนื่องจากกาแลคซีลอยออกจากกันและกันอย่างเบามือ แต่ถ้าพลังงานมืดขยายตัวเพิ่มขึ้นตามกาลเวลาแรงผลักดันของมันกลับกลายเป็นอย่างมากไม่เพียงขับแยกกาแลคซีออกจากกันเท่านั้น แต่ยังฉีกกาแลคซีออกจากกันด้วย
และระบบพลังงานแสงอาทิตย์
และดาวเคราะห์
และโมเลกุล
ต้องใช้เวลานานแค่ไหนเพื่อให้สถานการณ์“ บิ๊กริป” นี้หมดไป? มันขึ้นอยู่กับว่าพลังงานมืดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเพียงใด แต่มันอาจเป็นเพียงไม่กี่พันล้านปี ซึ่งการพูดคุยเกี่ยวกับจักรวาลนั้นไม่นาน
อ่านเพิ่มเติม:“ ข้อ จำกัด ทางจักรวาลวิทยาจากแผนภาพฮับเบิลของควาซาร์ที่การเลื่อนสูง”
