Temná energie se může spíše periodicky "zapínat a vypínat", někdy vesmír zvětšuje, jindy zmenšuje, dokud nenastanou vhodné podmínky pro nový velký třesk - a pro zrod nového vesmíru.
Náš vesmír v současné době prochází fází rychlého rozpínání. S každým dalším okamžikem se zvětšuje rychleji. Kosmologové příčinu zrychlování, které nazývají temnou energií, ještě úplně nechápou. Pokud přetrvá, pak se vesmír nakonec rozšíří tak, že se veškerá hmota a záření roztrhá na kusy.
Nebylo by to první období ubíhajícího růstu. V nejranějších okamžicích velkého třesku byly energie a hustoty tak extrémní, že si s nimi stávající fyzika nedokáže poradit - předpovídá singularitu, bod nekonečné hustoty, kde se matematika láme. Poté vesmír zažil období neuvěřitelně rychlého rozpínání známé jako inflace, které je rovněž špatně pochopeno.
Co je temná energie?
Temná energie je hypotetická forma energie, která by mohla být příčinou pozorovaného urychleného rozpínání vesmíru. Zjednodušeně řečeno, vesmír se rozpíná rychleji, než by se očekávalo na základě gravitačního přitažlivosti všech viditelných objektů v něm, jako jsou hvězdy, galaxie a další hmota. To vedlo k myšlence, že v prostoru je nějaká forma energie, která má negativní gravitační účinek, který odporuje gravitační přitažlivosti. Tato energie je nazývána temná energie.
Temná energie tvoří přibližně 68 % celkové hmotnosti a energie vesmíru, ale nebyla dosud přímým způsobem pozorována. Její přítomnost je zjišťována prostřednictvím pozorování vlivu na rozpínání vesmíru a dalších kosmických jevů. Mnoho fyziků se stále snaží objasnit povahu a původ temné energie.
S cílem odpovědět na otázku, zda tyto dvě fáze zrychleného rozpínání - jedna v nejranějších okamžicích velkého třesku a druhá v současné epoše - spolu souvisejí, byla v databázi arXiv publikována studie, která zkoumala model vesmíru, v němž temná energie vždy hrála určitou roli. Předchozí výzkumy modelovaly temnou energii, která se "zapínala" v různých obdobích, aby poháněla rozpínání vesmíru, ale nový výzkum navrhuje realističtější model, který zahrnuje hmotu a záření.
Autoři chtěli zjistit, zda se temná energie může vyhnout singularitě velkého třesku, pohánět inflaci a urychlovat pozdní vesmír. Aby se vesmír vyhnul počáteční singularitě, nemůže začínat z bodu nekonečné hustoty. Místo toho by vesmír, ve kterém žijeme, musel být jedním z nekonečné řady opakovaných "velkých odrazů".
Ve zmíněném scénáři temná energie pohání vesmír, dokud nedosáhne určité velikosti. Poté se však temná energie přemění a donutí vesmír ke smrštění. Vesmír pak utrpí velký zlom, ale těsně před dosažením stavu nekonečné hustoty se temná energie opět otočí, pohání období neuvěřitelně rychlé inflace a cyklus začíná nanovo.
Vědci nalezli model temné energie, který splňuje tento trojitý úkol. Rozhodující však bylo, že v extrémně raném vesmíru nemohla být přítomna hmota a záření, jinak by inflaci zhatily. Místo toho se hmota a záření musely objevit těsně po inflaci, když se část temné energie rozpadla a zaplavila vesmír světlem a hmotou.
I když byli vědci zpočátku úspěšní, nepodařilo se jim najít obecnou třídu modelů temné energie, která by vedla vždy ke stejným výsledkům. Místo toho museli uměle dosadit menší hodnotu současného zrychleného rozpínání, než předpovídá kvantová mechanika, aby dosáhli přesně správného výsledku.
Tento nový výzkum nicméně ukazuje slibný směr a poskytuje životaschopnou platformu pro další zkoumání podobných modelů. Lidé nejsou nutně odsouzeni k životu v chladném a prázdném vesmíru, protože temná energie se může v daleké budoucnosti chovat jinak. Teprve další výzkum odhalí náš konečný osud.
My tak víme, jak to možná bude v budoucnu vypadat. Ale co minulost? Co bylo před vesmírem? "Podle současného stavu vědeckého poznání není možné určit, co bylo před začátkem vesmíru, protože začátek vesmíru je v podstatě začátkem času a prostoru, takže nemůžeme mluvit o "před" v tradičním smyslu. V současné době se vědci snaží pochopit, jak vznikl vesmír z počátku, ale zatímco teorie o Velkém třesku poskytuje nejlepší vysvětlení začátku vesmíru, stále se jedná o velmi komplikovaný a nevyřešený problém vědy. Zjistit, co bylo před začátkem vesmíru, je tak nad rámec současného poznání," tvrdí ChatGPT. Uvidíme, zda tomu bude někdy jinak.
Foto: Greg Rakozy, Unsplash
Originální článek: https://www.livescience.com/dark-energy-could-lead-to-a-second-and-third-and-fourth-big-bang-new-research-suggests
https://arxiv.org/abs/2302.03710
Článek byl napsán s využitím AI
Více z vesmíru na CZECHSIGHT:
Michaela Novotná
Vstup do diskuze