A DESI égboltfelmérés kutatói a Világegyetem legnagyobb háromdimenziós térképének megalkotásakor arra utaló jeleket találtak, hogy a sötét energia gyengül. Ha ez tényleg így van, akkor újra kell írnunk a kozmológiai modelljeinket.
Igencsak felkavarta a kedélyeket csillagászkörökben, amikor 1998-ban kiderült, hogy a Világegyetem tágulása gyorsul. A csillagászok a különös jelenséget egy rejtélyes hatásnak, a sötét energiának tulajdonítják. Ennek mennyiségét mindig is állandónak gondolták, és gyakran hozták összefüggésbe a kozmológiai állandóval (Λ), amelyet Einstein igyekezett kigyomlálni a relativitáselmélet egyenleteiből.
A korai Univerzumban, ahol minden szorosan egymás mellett helyezkedett el, a gravitáció képes volt felülkerekedni a sötét energián. Később, ahogy a tér tágult, a galaxisok és a sötét anyagból álló galaxishalók közötti tömegvonzás folyamatosan csökkent. Míg azonban ez a vonzás a távolsággal gyengül, a sötét energia állandó, így az továbbra is ugyanolyan taszító erőt gyakorolhat rájuk. Így mintegy 5 milliárd évvel ezelőtt a gravitáció vonzása alulmaradt a sötét energiával szemben, és a Világegyetem tágulása gyorsulni kezdett.
Legalábbis eddig így gondoltuk. A DESI új adatai mindezt megkérdőjelezik. A Kitt Peak Nemzeti Obszervatóriumban működő DESI egy rendkívül nagy teljesítményű műszer, amely képes akár 5 ezer galaxis egyidejű megfigyelésére is. Az új adatközlésnek hála a csillagászok három év megfigyelési adatait elemezhették, amelyek 15 millió galaxisra és kvazárra terjedtek ki. A kutatók az arXiv preprint portálon közzétett tanulmányukban számoltak be az eredményekről.
A DESI adatai önmagukban teljesen konzisztensek a standard kozmológiai modellekkel, beleértve a kozmológiai állandót is. A dolog akkor vált érdekessé, amikor más megfigyelésekkel vetették össze az adatokat. Ha hozzáadjuk a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást (az ősrobbanás utófénylését), a gravitációs lencsékkel és a távoli szupernóvákkal kapcsolatos megfigyeléseket, akkor az összes adatpont csak úgy lesz konzisztens, ha feltesszük, hogy a sötét energia nem állandó, hanem gyengül.
„Ez nagyon izgalmas.” – mondja Alexie Leauthaud-Harnett (University of California), a DESI szóvivője. „Lélegzetelállító belegondolni, hogy egy nagy felfedezés küszöbén állhatunk a sötét energiával és a Világegyetem alapvető természetével kapcsolatban.”
Nem ez az első alkalom, hogy a DESI megfigyelései a kozmológiai modelljeinkkel kapcsolatos gondokra utalnak. A projekt 2024-es első adatcsomagja alapján a kutatók arra következtettek, hogy a sötét energia dinamikus lehet – az új adatcsomag kétszer akkora, és tovább erősíti a gyanút. Az Amerikai Fizikai Társaság nemzetközi csúcstalálkozóján a hasonló nevű, de független Dark Energy Survey (DES) nemrégiben közzétett eredményei szintén arra utalnak, hogy működik egy taszító erő, amely idővel változik.
Még távol állunk attól, hogy az eredményeket biztosra vegyük. „Annak a feltevésnek a bizonyossága, hogy a sötét energia dinamikus, igen csekély.” – mondja Andy Taylor (Royal Observatory Edinburgh), aki nem vett részt a kutatásban. „Még mindig előfordulhat, hogy csak statisztikai tévedésről van szó, vagy valami torzítja az adatokat, amelyek erre az eredményre vezettek.”
Ennek ellenére, ha a jövőbeli adatok tovább erősítik a gyanút, az figyelemre méltó áttörés lenne. „Jelentős eredmény lenne, önmagában is megérne egy Nobel-díjat.” – mondja Taylor. Henk Hoekstra (Leiden University), aki nem vett részt a kutatásban, egyetért ezzel. „Ha ezek az eredmények megerősíthetők lennének, az valóban forradalmi lenne. Vitathatatlanul fontosabb felfedezés, mint a tágulás gyorsulása.” – mondja.
Ha a sötét energia ereje tovább nőne, egy nagy szakadás (Big Rip) következne be úgy 22 milliárd év múlva, ami széttépné a Világegyetem teljes szerkezetét. Az új eredmények fényében ez most kevésbé tűnik valószínűnek. „Bármilyen természetű is a sötét energia, az fogja alakítani a Világegyetem jövőjét.” – mondja Michael Levi, a DESI igazgatója. „Figyelemre méltó, hogy a távcsöveinkkel felnézhetünk az égre, és megpróbálhatjuk megválaszolni az egyik legnagyobb kérdést, amit az emberiség valaha feltett.”
Az eredményeket ismertető szakcikkek: https://arxiv.org/pdf/2503.14745 és https://arxiv.org/abs/2503.06712
Forrás: https://skyandtelescope.org/astronomy-news/dark-energy-changing-different-cosmic-fate/
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet