Universul se accelerează în continuare — doi laureați Nobel au trebuit să o dovedească din nou

Energia întunecată este cel mai straniu lucru a cărui existență am confirmat-o vreodată. Umple tot spațiul, împinge galaxiile tot mai repede una departe de alta și nimeni nu poate spune ce este. Ceea ce astronomii știu, cu o încredere tot mai mare de aproape treizeci de ani, este că trebuie să existe – pentru că universul accelerează. Când o echipă de la Universitatea Yonsei din Coreea de Sud a contestat această concluzie într-un articol evaluat de colegi, oamenii de știință care au demonstrat-o prima dată s-au întors la date.

Acum și-au publicat răspunsul în aceeași revistă care a publicat provocarea inițială. Universul încă accelerează. Premiul Nobel este încă justificat. Misterul, însă, este la fel de adânc ca întotdeauna.

Energia întunecată este atât de centrală pentru cosmologia modernă încât este încorporată în modelul standard al universului – ecuațiile care descriu totul, de la Big Bang la soarta fiecărei galaxii. Dacă universul ar decelera, acel model ar necesita o revizuire fundamentală. Studiul echipei Yonsei susținea tocmai acest lucru: universul intrase deja într-o fază de expansiune încetinită, iar energia întunecată slăbea mai rapid decât prevedea orice model. Afirmația era extraordinară, la fel și răspunsul.

Lecturi recomandateRoman pornește sâmbătă spre un miliard de galaxii pentru a dezlega energia întunecată

Un termometru cosmic

Instrumentul aflat în centrul acestei dezbateri este un tip de explozie stelară numit supernovă de tip Ia. Aceste evenimente au loc atunci când o stea pitică albă dintr-un sistem binar atrage prea multă masă de la companionul său și declanșează o detonație termonucleară în fugă – o străfulgerare de lumină care eclipsează temporar o întreagă galaxie. În mod remarcabil, aceste explozii sunt suficient de consistente în luminozitate pentru a servi drept ceea ce astronomii numesc o lumânare standard: dacă știi cât de strălucitor este un obiect în realitate, cât de slab pare îți spune exact cât de departe se află.

Trei fizicieni – Adam Riess, Brian Schmidt și Saul Perlmutter – au folosit această metodă pentru a măsura cât de repede se îndepărtau galaxiile îndepărtate. Ceea ce au descoperit a răsturnat cosmologia: galaxiile nu doar se îndepărtau; se îndepărtau mai repede decât în trecut. Expansiunea universului accelera, condusă de o forță invizibilă pe care au numit-o energie întunecată. Descoperirea le-a adus tuturor trei Premiul Nobel pentru Fizică.

Echipa Yonsei a folosit același instrument – peste trei sute de supernove de tip Ia – pentru a ajunge la concluzia opusă. Analiza lor susținea că, odată ce corectezi „părtinirea de vârstă” (ideea că populații stelare diferite produc supernove ușor diferite ca aspect), semnătura expansiunii accelerate dispare. Dacă ar fi corect, energia întunecată nu ar fi o caracteristică fixă a cosmosului, ci una în declin, deja în retragere.

Unde a eșuat provocarea

Dr. Phil Wiseman de la Universitatea din Southampton a condus echipa de respingere, lucrând alături de cei doi laureați Nobel. Analiza lor a identificat două erori specifice încorporate în metodologia echipei Yonsei.

Prima a fost o confuzie de vârstă. Studiul coreean a folosit vârsta galaxiei gazdă ca substitut pentru vârsta supernovei individuale din interiorul ei – o substituție care nu este valabilă. Galaxiile conțin stele de vârste extrem de diferite, iar supernova care detonează astăzi poate proveni dintr-un sistem stelar cu miliarde de ani mai vechi sau mai tânăr decât media galaxiei. Folosirea vârstei galaxiei ca substitut pentru vârsta supernovei distorsionează sistematic analiza.

A doua eroare a fost omiterea unei corecții de masă a galaxiei gazdă – un pas standard în cosmologia modernă a supernovelor. Luminozitatea unei supernove de tip Ia variază subtil în funcție de masa galaxiei în care apare, iar această corecție este aplicată de ani de zile ca practică de rutină. Absența ei a introdus o părtinire sistematică în măsurătorile de distanță ale echipei coreene, exact acele măsurători care stau la baza oricărei afirmații despre istoria expansiunii.

„Măsurătorile anterioare, bine acceptate, erau, de fapt, în regulă”, a declarat Wiseman, „iar înțelegerea noastră actuală a soartei universului rămâne solidă.”

Profesorul Sullivan, coautor, a remarcat că punerea la îndoială a ideilor consacrate rămâne esențială pentru progresul științific – și că această provocare, deși incorectă, a determinat comunitatea să examineze cu o precizie reînnoită astrofizica supernovelor și metodologia cosmologică. O dezbatere științifică încheiată cu răspunsul inițial neschimbat a mișcat totuși domeniul.

Ce nu rezolvă confirmarea

Respingerea confirmă accelerația cosmică. Nu explică ce o produce.

Energia întunecată constituie aproximativ 70% din energia totală a universului, însă nu produce lumină, particule detectabile sau vreun semnal direct dincolo de amprenta gravitațională pe care o lasă asupra ratei de creștere a universului. Existența sa este dedusă exclusiv din ceea ce face – și ceea ce face este să împingă. Fiecare metodă care a măsurat expansiunea cosmică, de la supernovele de tip Ia la fondul cosmic de microunde, la oscilațiile acustice barionice și la sirenele gravitaționale, returnează același rezultat: universul nu doar se extinde, ci se extinde mai repede decât în trecut.

Ceea ce niciuna dintre aceste metode nu a stabilit este dacă energia întunecată este fixă – o constantă cosmologică pe care Einstein a introdus-o și apoi a numit-o cea mai mare greșeală a sa – sau dinamică, un câmp în evoluție care s-ar putea comporta diferit în viitor decât astăzi. Această distincție contează pentru că soarta universului depinde de ea. O energie întunecată fixă produce un univers care se extinde la infinit cu o rată accelerată, devenind tot mai rece și mai gol de-a lungul a trilioane de ani. O energie întunecată în evoluție introduce posibilitatea unor rezultate mult mai stranii.

Rezultate timpurii de la sondajul DESI au sugerat o posibilă evoluție a energiei întunecate, deși semnificația statistică nu a fost suficient de mare pentru a fi concludentă. Echipa lui Wiseman este explicită în privința limitelor descoperirii lor: ceea ce au respins este afirmația specifică potrivit căreia accelerația s-a oprit deja. Dacă energia întunecată în sine se schimbă în timp rămâne o întrebare deschisă și activă.

Întrebări frecvente despre energia întunecată

Ce este energia întunecată?

Energia întunecată este numele dat oricărui fenomen care face ca expansiunea universului să accelereze. Se comportă ca o forță repulsivă distribuită uniform în spațiu și nu interacționează cu materia obișnuită sau cu lumina – ceea ce o face invizibilă pentru orice instrument pe care l-am construit. Deși constituie aproximativ 70% din energia totală a universului, nu a fost niciodată detectată direct. Existența sa este dedusă exclusiv din rata de expansiune a universului, măsurată prin supernove, sondaje galactice și fondul cosmic de microunde.

Cum știm că universul accelerează?

Comparând cât de repede se îndepărtează supernovele îndepărtate față de cele apropiate. Într-un univers care decelerează, exploziile foarte îndepărtate ar părea să se îndepărteze mai repede decât s-ar aștepta în raport cu luminozitatea lor. În schimb, ele par mai slabe – ceea ce înseamnă că sunt mai departe decât ar prezice decelerația, ceea ce indică faptul că expansiunea s-a accelerat în timp. Această semnătură a fost confirmată prin multiple metode observaționale independente, fiecare folosind o fizică diferită.

Ar putea energia întunecată să se schimbe în timp?

Posibil. Cel mai simplu model tratează energia întunecată ca pe o constantă cosmologică – fixă, uniformă și permanentă. Dar rezultate timpurii de la sondajul DESI și unele compilații de supernove au sugerat posibile abateri. Întrebarea este cu adevărat deschisă. Această respingere confirmă că accelerația nu s-a oprit; nu rezolvă dacă puterea energiei întunecate este constantă.

Rezolvă aceasta tensiunea Hubble?

Nu. Tensiunea Hubble – dezacordul persistent între diferite metode de măsurare a ratei actuale de expansiune a universului – este o problemă separată și nerezolvată. Această respingere abordează doar dacă universul încă accelerează, nu rata precisă la care o face.

Telescopul Spațial Nancy Grace Roman, care a fost lansat cu câteva zile înainte de publicarea acestei respingeri, este de așteptat să ofere cel mai mare sondaj de supernove din istorie pe durata misiunii sale de cinci ani. Combinat cu datele de lentilă gravitațională slabă de la Euclid și hărțile galactice de la DESI, observațiile lui Roman ar trebui să restrângă substanțial gama de modele posibile ale energiei întunecate – și fie să confirme constanta cosmologică, fie să forțeze o revizuire pe care nimeni nu a prezis-o încă.

Referință: Wiseman et al., „Still accelerating: type Ia supernova cosmology is robust to host galaxy age evolution,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2026; 549(3). DOI: 10.1093/mnras/stag797

Etichete: știri, dark energy, Adam Riess, Brian Schmidt, cosmic acceleration, Nobel Prize

Conținut similar

Jupiter accelerează electroni aproape de viteza luminii, la fel ca supernovele

Galaxia Infinitului: O coliziune cosmică ce deschide o nouă perspectivă asupra originii găurilor negre

DESI nu căuta erori în modelul standard. Hărțile sale le-au găsit.

Cea mai energetică particulă fantomă a IceCube a venit dintr-o fabrică de stele ascunsă în praf

Euclid a descoperit mai mulți cuasari antici într-un an decât știința în zece ani

Fizicienii au inversat fluxul de energie în turbulență, îndoind o regulă de 80 de ani