Így működik a világegyetem: a sötét univerzum titka
Sajnos a veszélyhelyzet ismételt bezárást vont maga után, amely során a tervezett rendezvényeink is elmaradtak. A Tények és tévhitek sorozatunknál sem volt ez másképp, pedig már alaposan megterveztük a filmvetítéssel egybekötött előadást. Így ez a program most az online térbe költözött, a blog elolvasása után egy beszélgetésre invitáljuk olvasóinkat a facebook oldalunkon. November 25-én a blog megosztása alatt várjuk a témával kapcsolatos véleményüket, ellenvéleményüket.
Végtelen háború dúl az univerzumban. Láthatatlan erők ádáz csatája.
14 milliárd éve zajlik ez a háború a tér - idő óceánjában. A sötét anyag és sötét energia csatázik. Ők alkotják az univerzum történetét, múltat, jelent és jövőt. A sötét univerzum bábmesterként irányítja az általunk is ismert látható világegyetemet. Az univerzumot nézve a látható anyagból álló csillagködöket, csillagokat és bolygókat látunk. A többi láthatatlan és ismeretlen. Ez a sötét univerzum.
A sötét univerzum egy közkeletű kifejezés,ez azonban nem éjjeli sötétséget jelent, sötét mert nem lép reakcióba a fénnyel, és mert nem értjük a működését.
Univerzumunknak csak az 5%-a látható rész, a többi a sötét univerzum. Az univerzumot két erő alakítja, a sötét anyag és a sötét energia, melyek szemben állnak egymással.A sötét anyag pozitív gravitációs energiával bír, összehúzza az anyagot. Míg a sötét energia taszító negatív hatással bír és tágítja az anyagot. Az idők kezdete óta ez a két erő küzd az univerzum irányításáért.
Ez a csata 13,8 milliárd évvel ezelőtt kezdődött az ősrobbanással. A korai univerzum egy elképzelhetetlenül magas hőmérségletű sugárzó gömb volt. Hűlni és tágulni kezdett, és létrejött a látható univerzum és a sötét univerzum. A tudósok szerint mind a sötét anyag, mind a sötét energia a másodperc töredéke alatt alakult ki az ősrobbanást követően, nagyjából a látható normál anyaggal együtt. Az általunk ismert normál anyagot létrehozó kozmológiai folyamatok hozták létre a sötét anyagot is. A normál anyag látható részecskéiből, atomok, csillagok és por lesz. A többi részecske láthatatlan és ez a sötét anyag.
Az egyik legnagyobb csillagászati kérdés mi lehet ez a sötét anyag?
Az az elképzelés hogy olyan láthatatlan anyag legyen, odakint ami másként viselkedik, mint a normál anyag, meglehetősen fura, de ez az igazság és a tény. A sötét anyag nyomokat hagy maga után. Olyan ez, mint egy bűnügyi helyszín, tudjuk, hogy történt valami, akkor is, ha nem ismerjük az elkövetőt. Látjuk a jeleket a hátrahagyott nyomokat, amelyből tudjuk, hogy történik valami odakint, csak azt nem tudjuk, hogy mi okozza.
Mik ezek a jelek? A sötét anyag létezését 1934-ben Fritz Zwicky svájci asztrofizikus vetette fel, amikor a galaxishalmazok dinamikai vizsgálataiból valamilyen láthatatlan anyag létezésére következtetett. Maga az elnevezés azonban Vera Rubintól származott 1970-ben. Ő az Androméda-galaxis vizsgálatakor tapasztalta, hogy kell lennie valamilyen sötét anyagnak, mert a galaxis szélén lévő csillagok sebessége máshogy nem magyarázható. A fizika ismert törvényei alapján a csillagok túl gyorsan mozognak a galaxis szélén, legtöbbjüknél a gravitáció nem lett volna elég ahhoz, hogy a pályájukon tartsa ezeket a csillagokat. Vagyis vagy rosszak Newton gravitációs törvényei, vagy van valami olyan sötét nem megfigyelhető anyag, amely visszatartja a csillagokat a pályaelhagyástól. Vera Rubin az utóbbi magyarázatot fogadta el, ma már a fizikusok is elfogadják, hogy létezik a sötét anyag.
Számos elmélet létezik a sötét anyag mibenlétét illetően. Lehet egy normál anyag, amit nem látunk, vagy egy olyan ismeretlen egzotikus anyag, amit még nem fedeztünk fel. Az egyik legelterjedtebb elmélet szerint, úgynevezett WIMP, azaz gyengén kölcsönható nehéz elemi részecskék alkotják. Olyan elemi részecskék, amelyek egyben önmaguk antianyag részecskéi is. Így amikor két WIMP részecske találkozik, megsemmisítik egymást és új részecskék keletkeznek. Egy elektron és annak antianyag párja, a pozitron. Fontos még ehhez az elmélethez megjegyezni, hogy a WIMP részecskék nem lépnek erős kölcsönhatásba más anyaggal vagy a fénnyel, de gravitációs vonzóerőt fejtenek ki. Ezért az a legvalószínűbb, hogy ezek azok a sötét anyag részecskék, amelyek az ősrobbanásban keletkeztek.
A korai univerzum, amely szokatlanul sűrű és forró volt, tele volt látható és láthatatlan sötét anyaggal. Azonban egy harmadik erő is képviseltette magát, ez a sötét energia. Ez az ősrobbanás óta létezik, a mértékét nem tudjuk, de elképzelhető hogy folyamatosan ugyanakkora mennyiségű energia volt jelen. A sötét energiáról nagyon keveset tudunk. Ha megkérdeznénk tíz elméleti fizikust a sötét energia természetéről, tíz különböző választ kapnánk. A sötét anyag vagy sötét energia elnevezés csak egy hangzatos név, a tudomány tudatlanságának leplezésére való. Az igazság az, hogy a tudomány nem érti a működésüket. Talán az úgynevezett üres űr adhatja meg a választ a sötét energia kérdésére. Egyesek úgy gondolják, hogy ez a sötét energia forrása. Korábban, arra gondoltak a tudósok, hogy a világűr üres, de jobb, ha valamiféle közegként gondolunk rá. Méghozzá különleges közvetítő közegként, amely energiát közvetít. Az űr minden apró térségének van energiája, amit a vákuummal társítunk. A vákuum energia elmélet szerint a vákuum nem üres. Energia van benne, méghozzá antigravitációs hatású. Talán ez a gravitáció ellen ható energia a titokzatos sötét energia. Ez is egy elmélet, de nem lehetünk benne biztosak. Ez egy újfajta energia, ami áthatja az egész univerzumot, ezt próbálják ma megérteni a tudósok…
Írta: Békési László