Ny indsigt i mørk energi

Universet udvider sig ikke kun - det accelererer udad, drevet af det, der almindeligvis omtales som "mørk energi". Udtrykket er en poetisk analogi til at betegne mørkt stof, det mystiske materiale, der dominerer stoffet i universet, og som virkelig er mørkt, fordi det ikke udstråler lys (det åbenbarer sig via sin gravitationspåvirkning på galakser). To forklaringer er almindeligvis fremført for at forklare mørk energi. Den første, som Einstein engang spekulerede, er, at tyngdekraften i sig selv får objekter til at frastøde hinanden, når de er langt nok fra hinanden (han tilføjede dette "kosmologiske konstant" udtryk til sine ligninger). Den anden forklaring antager (baseret på vores nuværende forståelse af elementær partikelfysik), at vakuumet har egenskaber, der giver energi til kosmos til udvidelse.

I flere årtier har kosmologier med succes brugt en relativistisk ligning med mørkt stof og mørk energi til at forklare mere og mere præcise observationer om den kosmiske mikrobølgebaggrund, den kosmologiske fordeling af galakser, og andre storstilede kosmiske træk. Men efterhånden som observationerne er blevet bedre, nogle tilsyneladende uoverensstemmelser er dukket op. En af de mest bemærkelsesværdige er universets alder:der er en forskel på næsten 10 % mellem målinger udledt fra Planck-satellitdataene og dem fra såkaldte Baryon Acoustic Oscillation-eksperimenter. Førstnævnte er afhængig af fjerninfrarøde og submillimetermålinger af den kosmiske mikrobølgebaggrund og sidstnævnte på rumlig fordeling af synlige galakser.

CfA-astronomen Daniel Eisenstein var medlem af et stort konsortium af forskere, der antyder, at størstedelen af ​​forskellen mellem disse to metoder, som prøver forskellige komponenter af det kosmiske stof, kunne forenes, hvis den mørke energi ikke var konstant i tid. Forskerne anvender sofistikerede statistiske teknikker til de relevante kosmologiske datasæt og konkluderer, at hvis det mørke energiudtryk varierede lidt efterhånden som universet udvidede sig (selv om det stadig er underlagt andre begrænsninger), det kunne forklare uoverensstemmelsen. Direkte beviser for en sådan variation ville være et dramatisk gennembrud, men er indtil videre ikke opnået. Et af holdets store nye eksperimenter, Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) undersøgelsen, kunne afgøre sagen. Det vil kortlægge over femogtyve millioner galakser i universet, når tilbage til objekter kun et par milliarder år efter big bang, og skulle stå færdigt engang i midten af ​​2020'erne.