Тъмна материя и Тъмна енергия

Макар че изглежда голяма, първоначалните изчисления показват, че Вселената е много по-лека, отколкото някой е очаквал. Във всички тези галактики няма достатъчно материя, която да придаде извита форма на Вселената. Но по-обезпокоителното е, че има само част от материята, необходима, за да я поддържа плоска. За да осмисли неочакваното си откритие, Брайън Бойл е призовал две от най-загадъчните сили във Вселената тъмната материя и тъмната енергия.

Макар че галактическото проучване откри само 1/3 от масата, необходима, за да поддържа Вселената плоска, сега смятаме, че останалите 2/3 от материя-енергията на Вселената се съдържа в т.нар. "тъмна енергия". Астрономите отдавна са допуснали, че освен познатата материя на звездите и планетите има голяма част от Вселената, която е невидима изградена от тъмна материя и тъмна енергия. Но къде е доказателството? Тези сили са само теоретични. Досега. В едно от най-забележителните открития от последните години доказателството е открито в микровълновата фонова радиация.

Тази радиация, която пътува из космоса от началото на времената е потвърдила съществуването на тези невидими космически сили. Когато достигне Земята, размерът на радиационните горещи петна ни говори за формата на пространството, през което са преминали. Те потвърждават, че Вселената ни най-малко не е извита. Те със сигурност могат да ни покажат формата на Вселената. Досега сме научили, че пространството е доста плоско, доста близо до плоскостта.

Тъй като радиационните горещи петна достигат до VSA, без да са изкривени от дългото си пътуване, те доказват, че Вселената би трябвало да е плоска. Ако Вселената бе извита, петната щяха да изглеждат много по-големи, увеличени от изкривяванията на пространството. В доказването, че Вселената е плоска, микровълновият фон също е потвърдил, че астрономите са били прави, допускайки съществуването на тъмната енергия и тъмната материя. Звездите, планетите, Луната, всичко, което виждаме, е съвсем малка част от общата космическа маса.

По-голямата част от Вселената е невидима. Макар че смятаме, че Вселената е плоска, знаем, че тя съвсем не е спокойна. Пространството се разширява. От 20-те години на 20-ти век знаем, благодарение на откритията на американския астроном Едуин Хъбъл, че Вселената се разширява. Това е започнало в момента на създаването й при Големия взрив. Всичко във Вселената е създадено от космическо огнено кълбо, по-малко от атом.

След избухването му при Големия взрив, вече сме уверени, че Вселената се разширява от 15 млрд. години. Пол Дейвис е британски космолог, работещ в Сидни. В момента Вселената със сигурност се разширява. Ние виждаме как галактиките се отдалечават от нас и една от друга. Големият въпрос е дали разширяването ще продължи вечно. Положението малко е като хвърляне на топка във въздуха хвърляте я нагоре и тя после пак пада долу.

Но ако я хвърлите достатъчно силно, тя ще напусне Земята. Не знаем дали Големият взрив е бил достатъчно силен, за да осигури толкова мощно ускорение, така че да се преодолее гравитацията и разширяването да продължи вечно. Дали в някакъв момент Вселената ще спре да расте и ще започне да се свива? Ако има достатъчно материя и гравитация, Вселената може да се свие в себе си обратно на Големия взрив. Наистина е важно да се знае колко материя има във Вселената.

Един от революционните резултати от галактическото проучване бе откритието, че във Вселената няма достатъчно маса, която да спре разширяването на Вселената в безкрайността. Изглежда, че съдбата ни е предрешена. Вселената ще продължи да се разширява вечно. Но с каква скорост? Освен претеглянето на Вселената, галактическото изследване на Брайън Бойл също ни дава сведения колко бързо се разширява тя. Техниката му разкрива колко бързо се движат галактиките.

Това е като спидо-камера, която записва накъде и с каква скорост се движи кола.
Астрономите са открили, че галактиките не само се отдалечават една от друга, но и скоростта им се увеличава. Изглежда, преди 4 млрд. години Вселената е преминала на по-висока скорост и оттогава се разширява все по-бързо.

Но коя е движещата сила на това космическо ускорение? Ако е вярно, че степента на разширяване набира скорост, това предполага нещо като антигравитационна сила, нещо, което се противопоставя на притегателната сила на гравитацията. Нещо, което тласка галактиките една от друга все по-бързо. Тази антигравитационна сила е тъмната енергия. Сега астрономите смятат, че Вселената изобилства от такава енергия.