Zespół astronomów z Yonsei University przedstawił analizę wskazującą na fundamentalny błąd w metodach pomiaru tempa ekspansji kosmosu. Jeśli ich wnioski się potwierdzą, czeka nas prawdziwa rewolucja w kosmologii – być może największa od czasu, gdy po raz pierwszy usłyszeliśmy o ciemnej energii.
Co z tym Wszechświatem?
Przez dziesięciolecia supernowe typu Ia służyły astronomom jako niezawodne narzędzie do pomiaru odległości między galaktykami. Uważano je za tak zwane standardowe świece, czyli obiekty o znanej jasności, które pozwalały określić, jak daleko się znajdują. Okazuje się jednak, że te gwiazdowe eksplozje wcale nie są tak przewidywalne, jak sądzono. Ich jasność silnie zależy od wieku gwiazd, z których powstały.
Czytaj też: Supły stworzyły Wszechświata? Zapomniany pomysł Kelvina wraca do łask
Młodsze populacje gwiazdowe tworzą systematycznie ciemniejsze supernowe, podczas gdy te pochodzące ze starszych układów świecą jaśniej – nawet po standardowej kalibracji. Zespół z Yonsei University potwierdził ten efekt z niezwykłą dokładnością 99,999 proc., analizując 300 galaktyk-gospodarzy. Oznacza to, że przez lata astronomowie mogli błędnie interpretować zarówno odległości do galaktyk, jak i tempo ekspansji Wszechświata.
Konsekwencje tego odkrycia są dalekosiężne. Gdy uwzględniono poprawkę związaną z wiekiem gwiazd, dane przestały pasować do standardowego modelu kosmologicznego Lambda-CDM, który zakłada istnienie stałej kosmologicznej. Skorygowane obserwacje lepiej zgadzają się z modelem preferowanym przez projekt Dark Energy Spectroscopic Instrument, opartym na barionowych oscylacjach akustycznych (BAO) i danych z kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.
Barionowe oscylacje akustyczne to swoiste echa Wielkiego Wybuchu – fale dźwiękowe, które przemierzały młody Wszechświat i pozostawiły ślad w rozmieszczeniu galaktyk. Po połączeniu skorygowanych danych supernowych z pomiarami tych oscylacji oraz promieniowania tła, model standardowy został wykluczony z przytłaczającą istotnością statystyczną. Wszystko wskazuje na to, że ciemna energia nie jest stałą siłą, lecz ewoluuje znacznie szybciej, niż ktokolwiek przypuszczał.
Najbardziej zaskakujący wniosek z badania opisanego w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sugeruje, że Wszechświat nie przyspiesza już obecnie. Według analizy kosmos wszedł w fazę spowolnionego rozszerzania, co stoi w wyraźnej sprzeczności z wcześniejszymi ustaleniami projektu DESI. Różnica wynika z zastosowania korekty błędu wieku gwiazd. Co ciekawe, ten wniosek zgadza się z przewidywaniami opartymi wyłącznie na baryonicznych oscylacjach akustycznych lub połączeniu tych danych z promieniowaniem tła.
Obserwatorium Vera C. Rubin w chilijskich Andach, które rozpoczęło działalność naukową w 2025 r., może ostatecznie rozstrzygnąć tę kwestię. W ciągu najbliższych 5 lat jego najpotężniejsza na świecie kamera cyfrowa odkryje ponad 20 tys. nowych galaktyk-gospodarzy supernowych. Precyzyjne pomiary wieku tych galaktyk pozwolą na znacznie dokładniejszy test kosmologii supernowych.
Ciemna energia, która ma stanowić ok. 70 proc. Wszechświata, pozostaje jedną z największych tajemnic współczesnej nauki. Po Wielkim Wybuchu grawitacja spowalniała ekspansję kosmosu przez miliardy lat. Jednak w 1998 r. astronomowie odkryli, że dziewięć miliardów lat po narodzinach Wszechświata coś zaczęło go ponownie rozpędzać. Tę tajemniczą siłę nazwano ciemną energią, choć do dziś nikt nie wie, czym właściwie jest.
Dane z DESI z 2024 roku już wcześniej sugerowały, że siła wywierana przez ciemną energię może zmieniać się w czasie. Nowe odkrycie idzie jeszcze dalej – wskazuje, że ciemna energia nie tylko ewoluuje, ale już teraz słabnie na tyle, by Wszechświat zaczął zwalniać. Jeśli to się potwierdzi, będziemy świadkami największej rewolucji w kosmologii od prawie trzech dekad. Choć wyniki są intrygujące, warto pamiętać, że nauka rozwija się przez weryfikację i powtarzalność badań – dopiero kolejne analizy pokażą, czy rzeczywiście stoimy przed koniecznością przepisania podręczników do kosmologii.