Polska uczona rozpoczyna badania terra incognita współczesnej fizyki i astronomii. Czarna energia - najprawdopodobniej istnieje i ma ogromny wpływ na to, jak wygląda Wszechświat, ale nikt nie wie, jakie ma właściwości. Bożena Czerny zamierza ją zbadać, przyglądając się kwazarom.
Pomimo że ciemna energia stanowi ponad 70 proc. Wszechświata, naukowcy wciąż niewiele o niej wiedzą. Niebawem, dzięki programowi obserwacyjnemu nad którym pracuje polska uczona Bożena Czerny, to może się zmienić.
To najważniejsze zagadnienie
- Ciemna energia jest najważniejszym zagadnieniem astronomii i fizyki - ocenia Czerny, która pracuje w Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN w Warszawie. - Nikt tak naprawdę dobrze nie wie, czym jest ciemna energia. Wszyscy podejrzewają, że jest to pewna właściwość próżni - mówi uczona.
Ciemna energia prawdopodobnie przyspiesza tempo rozszerzania się Kosmosu. Ma ujemne ciśnienie, dzięki któremu może przeciwdziałać grawitacji. Razem z ciemną materią odpowiada za ponad 95 proc. masy i energii we Wszechświecie.
Czerny wyjaśnia, że naukowcy nie wiedzą, dlaczego istnieje ośrodek o tak dziwnych własnościach. - Dlatego właśnie zagadnienie ciemnej energii jest najważniejszym w tym momencie zagadnieniem w astronomii i fizyce - podkreśla.
Autorski program obserwacyjny
W ramach grantu uzyskanego w programie "Mistrz" Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, podjęła się ona próby wyjaśnienia natury ciemnej energii za pomocą autorskiego programu obserwacyjnego.
- Astronom jest w o tyle dobrej sytuacji, że może obserwować wiele obiektów, nawet jeśli ich nie widzi. Ciemnej energii nie widzimy bezpośrednio, ale wpływa ona na ruch obiektów, które świecą - tłumaczy.
Poprzez badanie ruchu obiektów astronomicznych emitujących promieniowanie (np. galaktyk), a także tempa ich przemieszczania się i oddalania od Ziemi, naukowcy mogą wyznaczać geometrię Wszechświata i badać m.in. ciemną energię.
Podobne badania nagrodzone Noblem
Naukowcy badali już ciemną energię. Robili to dzięki obserwacji supernowych, czyli eksplodujących gwiazd, którym towarzyszy emisja promieniowania gamma. W 2011 roku za takie badania trzech fizyków otrzymało Nagrodę Nobla. Odkrycia Saula Perlmuttera, Briana P. Schmidta i Adama G. Riessa oznaczały, że trzy czwarte masy wszechświata jest w formie ciemnej energii. Prof. Czerny do badania ciemnej energii zamierza wykorzystać jednak nieco inne obiekty.
- Proponuję, by do tego samego celu zamiast supernowych wykorzystać kwazary - mówi Czerny. Kwazary to niezwykle jasne jądra aktywnych galaktyk. Zdaniem uczonej, ich podstawową zaletą jest to, że nawet bardzo odległe kwazary mają takie same własności jak te bliższe.
- W szczególności dotyczy to zawartości pierwiastków cięższych, które decydują o własnościach materii. W kwazarach są one takie same niezależnie od odległości, natomiast prawdopodobnie odległe supernowe są trochę inne niż te bliższe Ziemi - wyjaśnia uczona.
Naukowcy proponują też wiele innych metod badania ciemnej energii. Europejska Agencja Kosmiczna przygotowuje np. misję Euclid, w ramach której zostanie zbudowany kosmiczny teleskop do badania ciemnej materii i ciemnej energii. W przestrzeń kosmiczną zostanie wystrzelony w 2020 roku.
Polacy poprowadzą część obserwacyjną
- Każda pojedyncza metoda może mieć błędy i problemy. Sięgamy w końcu do ogromnych odległości. Jeśli jednak wszystkie metody będą dawały tę samą odpowiedź, to możemy być pewni, że mierzymy dokładnie to o co nam chodzi - zaznacza.
W wyjaśnianie zagadnień ciemnej energii, którym poświęca się Czerny wraz z kierowanym przez siebie zespołem, zaangażowani są nie tylko Polacy. Rodzimi astronomowie prowadzą część obserwacyjną. - Obserwacje wykonujemy jednak nie w Polsce, tylko w Republice Południowej Afryki na teleskopie SALT - mówi Czerny. To największy teleskop na półkuli południowej, zbudowany przy współpracy Niemiec, RPA, Polski, Wielkiej Brytanii, USA i Nowej Zelandii. Kolejny etap, czyli prace teoretyczne, poprowadzi międzynarodowy zespół naukowców z Czech, Włoch i USA.
- Na razie jesteśmy na etapie podążania za ciekawością. Kiedy otrzymamy konkretne wyniki, jeszcze nie wiadomo - zaznacza Czerny. Uczona wyjaśnia, że kiedy już astronomowie określą parametry ciemnej energii, oddadzą pole fizykom, do których będzie należała interpretacja zaobserwowanego przez nich zjawiska.
Autor: map/rs/bgr / Źródło: PAP