Donkere energie ... We weten nog steeds niet precies wat het is of waar het vandaan komt. Ester Piedipalumbo, bekijken deze manier om dit energetische raadsel te meten van dichterbij en ze doen het met een van de meest intense bronnen die ze kunnen vinden: gammaflitsen.
“We kunnen de afstand van een explosie bepalen op basis van de eigenschappen van de straling die wordt uitgezonden bij gammastraaluitbarstingen. Aangezien sommige van deze explosies verband houden met de meest afgelegen objecten in de ruimte die we kennen, kunnen we voor het eerst de snelheid van ruimte-tijduitbreiding beoordelen, zelfs in de relatief vroege perioden na de oerknal, ” zegt prof. Marek Demianski (FUW).
Wat heeft deze nieuwe methode voortgebracht? In 1998 maten astronomen de energie die werd afgegeven door Type Ia supernova-gebeurtenissen en realiseerden zich dat de uitgestoten krachten consistent waren. Net als het standaard kaarsmodel, kan deze release worden gebruikt om kosmische afstanden te bepalen. Maar er was slechts één voorbehoud ... Hoe verder weg het evenement, hoe zwakker de handtekening.
Hoewel deze vage gebeurtenissen de nacht niet verlichtten, deden ze dat wel waren verlichten de manier waarop de wetenschap over dingen dacht. Misschien waren deze Type Ia-supernova's verder weg dan verondersteld ... en als dit waar was, misschien in plaats van de uitdijing van het heelal te vertragen, misschien versnelde het! Om het universele model op rechten te zetten, moest er een nieuwe vorm van massa-energie worden geïntroduceerd - donkere energie - en deze moest twintig keer meer zijn dan we konden waarnemen. 'Van de ene op de andere dag werd donkere energie letterlijk het grootste mysterie van het heelal', zegt prof. Demianski. In een door Einstein voorgesteld model is het een eigenschap van de kosmologische constante - en een ander model suggereert dat versnelde expansie wordt veroorzaakt door een onbekend scalair veld. "Met andere woorden, het is ofwel of: ofwel ruimtetijd breidt zich vanzelf uit of wordt uitgebreid door een scalair fysiek veld erin", zegt prof. Demianski.
Dus wat is het punt achter de studies? Als het mogelijk is om een gammastraaluitbarsting als een standaardkaars te gebruiken, kunnen astronomen de dichtheid van donkere energie beter beoordelen, waardoor ze modellen verder kunnen verfijnen. Als het monofoon blijft, behoort het tot de kosmologische constante en is het een eigenschap van ruimte-tijd. Als de versnelling van het heelal echter eigendom is van een scalair veld, zou de dichtheid van donkere energie verschillen. 'Vroeger was dit een probleem. Om de veranderingen in de dichtheid van donkere energie onmiddellijk na de oerknal te beoordelen, moet men weten hoe de afstand tot zeer afgelegen objecten moet worden gemeten. Zo afgelegen dat zelfs Type Ia-supernova's die ermee zijn verbonden te zwak zijn om te worden waargenomen ', zegt Demianski.
Nu begint het echte onderzoek. Gamma-ray bursts moesten hun energieniveaus laten meten en om dat nauwkeurig te doen moesten we kijken naar eerdere studies die geverifieerde afstandsbronnen bevatten, zoals Type Ia supernovae. 'We hebben ons op die gevallen gericht. We wisten de afstand tot de melkweg en we wisten ook hoeveel energie van de burst de aarde bereikte. Dit stelde ons in staat om de burst te kalibreren, dat wil zeggen om de totale energie van de explosie te berekenen ”, legt prof uit. Vervolgens was de volgende stap het vinden van statistische afhankelijkheden tussen verschillende eigenschappen van de straling die wordt uitgezonden tijdens een gammastraal burst en de totale energie van de explosie. Dergelijke relaties werden ontdekt. 'We kunnen geen fysieke verklaring geven waarom bepaalde eigenschappen van gammastraaluitbarstingen gecorreleerd zijn', zegt prof. 'Maar we kunnen wel zeggen dat als geregistreerde straling dergelijke en dergelijke eigenschappen heeft, de uitbarsting die en die energie had. Hierdoor kunnen we bursts als standaardkaarsen gebruiken om afstanden te meten. ”
Dr. Ester Piedipalumbo en een team van onderzoekers van de universiteiten in Warschau en Napels namen vervolgens de handschoen op. Ondanks dit fascinerende nieuwe concept is de realiteit dat verre gammaflitsen op afstand ongebruikelijk zijn. Zelfs met 95 kandidaten in de Amanti-catalogus was er simpelweg niet genoeg informatie om donkere energie te lokaliseren. 'Het is nogal een teleurstelling. Maar wat belangrijk is, is het feit dat we een hulpmiddel in handen hebben om hypothesen over de structuur van het heelal te verifiëren. Het enige wat we nu hoeven te doen is wachten op het volgende kosmische vuurwerk ', besluit prof. Demianski.
Laat het spel beginnen…
Oorspronkelijk verhaal Bron: persbericht van de universiteit van Warschau. Voor verder lezen: Kosmologische modellen in scalaire tensor-theorieën van zwaartekracht en waarnemingen: een klasse van algemene oplossingen.
