นักวิทยาศาสตร์เสนอให้มีการดำรงอยู่ของกองกำลังที่มองไม่เห็นนี้เมื่อสองทศวรรษที่แล้วเพื่ออธิบายการค้นพบที่น่าประหลาดใจว่าการขยายตัวของจักรวาลกำลังเร่งตัวขึ้น (น่าประหลาดใจและสำคัญอย่างไม่น่าเชื่อ; การค้นหามีผู้วิจัยสามคนรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2554-
รูปแบบฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ใช้มากที่สุดของโครงสร้างและวิวัฒนาการของจักรวาลถือว่าพลังงานมืดเป็นค่าคงที่ อันที่จริงนักดาราศาสตร์หลายคนเชื่อว่ามันเป็นค่าคงที่ของจักรวาลซึ่ง Einstein วางตัวในปี 1917 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา -ประวัติและโครงสร้างของจักรวาลในรูปภาพ-
แต่การศึกษาใหม่เกี่ยวกับหลุมดำขนาดใหญ่ที่เป็นที่รู้จักกันในชื่อ Quasars แสดงให้เห็นว่าพลังงานมืดอาจเกิดขึ้นได้ว่าเป็นค่าคงที่ของจักรวาลหรือค่าคงที่ใด ๆ แรงอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่การเกิดของจักรวาลเมื่อ 13.8 พันล้านปีก่อนสมาชิกทีมวิจัยกล่าว
“ เราสังเกตเห็นควาซาร์ย้อนกลับไปอีกเพียงพันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงและพบว่าอัตราการขยายตัวของจักรวาลจนถึงปัจจุบันเร็วกว่าที่เราคาดไว้ “ นี่อาจหมายถึงพลังงานมืดกำลังแข็งแกร่งขึ้นเมื่อจักรวาลโตขึ้น "
quasarsเป็นหลุมดำที่เติบโตอย่างรวดเร็วในหัวใจของกาแลคซี ความส่องสว่างที่เหลือเชื่อของ Quasars - มันเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดในจักรวาล - มีต้นกำเนิดในดิสก์ของวัสดุที่หมุนรอบหลุมดำ ดิสก์ที่มีการหมุนเร็วเหล่านี้สร้างแสงอัลตราไวโอเลต (UV) จำนวนมากซึ่งบางส่วนก็เข้าสู่อิเล็กตรอนในเมฆใกล้เคียงของก๊าซร้อน การโต้ตอบดังกล่าวสามารถเพิ่มรังสี UV ให้อยู่ในระดับเอ็กซเรย์ทำให้เกิดแสงสว่างที่ทรงพลังในช่วงความยาวคลื่นที่มีแสงสูง
ความสัมพันธ์ระหว่างแสงทั้งสองประเภทนี้สามารถเปิดเผยระยะทางไปยัง Quasar, Risaliti และผู้ร่วมเขียน Elisabetta Lusso ของมหาวิทยาลัยเดอแรมในอังกฤษได้กำหนด ในการศึกษาใหม่ทั้งคู่ตรวจสอบความสัมพันธ์นี้เกือบ 1,600 ควาซาร์ พวกเขาใช้นาซ่าหอดูดาวเอ็กซ์เรย์จันทราและสำนักงานอวกาศยุโรปยานอวกาศ XMM-Newton เพื่อสังเกตแสงเอ็กซาร์ของควาซาร์และการสำรวจ Sloan Digital Sky บนพื้นดินเพื่อวิเคราะห์เอาต์พุต UV ของวัตถุ
Risaliti และ Lusso พบว่าควาซาร์หลายตัวอยู่ห่างไกลอย่างไม่น่าเชื่อ ยกตัวอย่างเช่นคนที่อยู่ไกลที่สุดคือการระเบิดแสงจำนวนมากเข้าไปในจักรวาลเพียง 1.1 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง
งานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับอัตราการขยายตัวของจักรวาล-รวมถึงการศึกษาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 ที่โดดเด่นซึ่งแนะนำแนวคิดของพลังงานมืด-โดยทั่วไปอาศัยการสังเกตการระเบิดของซูเปอร์โนวาเป็น "เทียนมาตรฐาน" นักวิจัยพิจารณาระยะทางของวัตถุเหล่านี้ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีและรู้ว่าพวกเขาเคลื่อนไหวเร็วแค่ไหนเมื่อเทียบกับโลกโดยการวิเคราะห์ว่าแสงของพวกเขาเป็น "redshifted" มากแค่ไหน
ซุปเปอร์โนวาในขณะที่ละครและทรงพลังมีความสว่างน้อยกว่าควาซาร์มากดังนั้นจึงไม่สามารถสังเกตได้จากที่ไกล ดังนั้นการศึกษาใหม่ให้นักวิจัยอีกหนึ่งเทียนมาตรฐานซึ่งสามารถใช้ในการประเมินการขยายตัวของจักรวาลในช่วงเวลาที่กว้างขึ้น
แต่ Risaliti และ Lusso ดูการวัดซูเปอร์โนวาบางอย่างเช่นกัน
“ เนื่องจากนี่เป็นเทคนิคใหม่เราจึงทำตามขั้นตอนเพิ่มเติมเพื่อแสดงว่าวิธีนี้ให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้” Lusso กล่าวในแถลงการณ์เดียวกัน "เราแสดงให้เห็นว่าเป็นผลมาจากเทคนิคของเราตรงกับการวัดซูเปอร์โนวาในช่วง 9 พันล้านปีที่ผ่านมาทำให้เรามั่นใจว่าผลลัพธ์ของเรามีความน่าเชื่อถือในช่วงเวลาก่อนหน้านี้"
ผลลัพธ์ใหม่สอดคล้องกับการสังเกตก่อนหน้านี้ของซูเปอร์โนวาที่อยู่ใกล้เคียง งานก่อนหน้านี้พบว่าอัตราการขยายตัวที่เร่งความเร็วอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับของจักรวาลยุคแรก (ซึ่งได้มาจากการวัดของพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลแสงโบราณที่เหลือจากบิ๊กแบง)
“ นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าอาจจำเป็นต้องใช้ฟิสิกส์ใหม่เพื่ออธิบายความคลาดเคลื่อนนี้รวมถึงความเป็นไปได้ที่พลังงานมืดกำลังเติบโตอย่างแข็งแกร่ง” Risaliti กล่าว "ผลลัพธ์ใหม่ของเราเห็นด้วยกับข้อเสนอแนะนี้"
การศึกษาใหม่ได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์วันจันทร์ (28 มกราคม) ในวารสารดาราศาสตร์ธรรมชาติ- คุณสามารถอ่านได้ฟรีที่เว็บไซต์ preprint ออนไลน์arxiv.org-
หนังสือของ Mike Wall เกี่ยวกับการค้นหาชีวิตมนุษย์ต่างดาว "ออกไปที่นั่น"(สำนักพิมพ์แกรนด์เซ็นทรัล, 2018; ภาพประกอบโดยคาร์ลเทต) ออกแล้ว ติดตามเขาบน Twitter@MichaelDwall- ติดตามเรา@spacedotcomหรือFacebook- เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อSpace.com-
