Energjia e errët është emri që shkencëtarët i kanë dhënë dukurisë së panjohur që po përshpejton zgjerimin e universit. Ajo nuk është parë drejtpërdrejt dhe nuk dihet nëse përfaqëson një formë të veçantë energjie, një veti të vetë hapësirës apo një shenjë se kuptimi aktual i gravitetit është i paplotë. Megjithatë, ndikimi i saj shfaqet në mënyrën se si galaktikat largohen nga njëra-tjetra në shkallë kozmike.
Sipas modelit standard të kozmologjisë, ky përbërës përfaqëson rreth 68 deri në 70 për qind të përmbajtjes së universit. Materia e errët zë afërsisht një të katërtën, ndërsa lënda e zakonshme, nga e cila formohen yjet, planetët dhe trupat njerëzorë, përbën vetëm një pjesë të vogël. Pavarësisht rolit dominues, natyra e energjisë së errët mbetet një nga problemet më të mëdha të fizikës moderne.
Si u zbulua zgjerimi i përshpejtuar
Për shumë vite mendohej se tërheqja gravitacionale e materies duhej ta ngadalësonte zgjerimin kozmik. Pamja ndryshoi në fund të viteve 1990, kur matjet e supernovave të tipit Ia treguan se shpërthimet shumë të largëta dukeshin më të zbehta nga sa pritej. Përfundimi ishte se zgjerimi nuk po frenohej, por kishte hyrë në një fazë përshpejtimi.
Supernovat e këtij tipi përdoren si tregues të distancave, sepse ndriçimi i tyre mund të standardizohet. Duke krahasuar largësinë me zhvendosjen drejt së kuqes, astronomët rindërtojnë historinë e zgjerimit. Rezultatet u mbështetën më pas nga matjet e rrezatimit kozmik të sfondit, shpërndarja e galaktikave dhe gjurmët e valëve akustike të krijuara në universin e hershëm.
Përshpejtimi nuk do të thotë se galaktikat po lëvizin nëpër hapësirë si objekte të shtyra nga një forcë e zakonshme. Në shkallët më të mëdha, është hapësira ndërmjet tyre që zgjerohet. Sistemet e lidhura fort nga graviteti, si galaktikat, sistemi diellor apo objektet në Tokë, nuk zgjerohen bashkë me kozmosin.
Konstanta kozmologjike dhe energjia e vakumit
Shpjegimi më i thjeshtë për këtë dukuri është konstanta kozmologjike, e shënuar me shkronjën greke Lambda. Ajo përshkruan një dendësi energjie që mbetet e pandryshuar edhe kur hapësira zmadhohet. Në këtë model, presioni negativ i lidhur me vakumin prodhon efektin që favorizon përshpejtimin.
Modeli i njohur si Lambda-CDM përputhet me një gamë të gjerë vëzhgimesh dhe vazhdon të jetë korniza kryesore e kozmologjisë. Megjithatë, shpjegimi teorik ka një problem të madh. Llogaritjet e fizikës kuantike për energjinë e vakumit japin vlera jashtëzakonisht më të larta se ajo që kërkojnë matjet astronomike. Kjo mospërputhje është ndër enigmat më të thella të shkencës.
Një mundësi tjetër është që energjia e errët të mos jetë konstante. Modelet e quajtura shpesh kuintesencë propozojnë një fushë dinamike, vetitë e së cilës mund të ndryshojnë me kalimin e kohës. Teori të tjera kërkojnë ndryshime në ligjet e gravitetit, sidomos në distanca tepër të mëdha.
Çfarë tregojnë matjet më të reja
Hartat tredimensionale të galaktikave po e matin historinë e zgjerimit me saktësi gjithnjë më të madhe. Të dhënat e mbledhura gjatë tri viteve të para nga instrumenti DESI kanë forcuar sinjalet se ndikimi i energjisë së errët mund të ketë ndryshuar gjatë epokave kozmike. Rezultati shfaqet kur këto të dhëna kombinohen me matje të supernovave dhe rrezatimit të hershëm.
Kjo nuk përbën ende një zbulim përfundimtar. Të dhënat janë në përputhje me mundësinë e një përbërësi dinamik, por kërkohen matje të tjera dhe analiza të pavarura. DESI ka përfunduar hartën e planifikuar të dhjetëra miliona galaktikave dhe kuazarëve, ndërsa vëzhgimet do të vazhdojnë për të rritur saktësinë.
Edhe teleskopi hapësinor Euclid po studion format, distancat dhe shpërndarjen e një numri shumë të madh galaktikash. Duke analizuar thjerrëzimin e dobët gravitacional dhe grumbullimin e strukturave, ai synon të tregojë se si kanë vepruar graviteti, materia e errët dhe zgjerimi gjatë miliarda viteve.
Fati i universit
E ardhmja kozmike varet nga natyra e këtij përbërësi. Nëse ai sillet si një konstante, zgjerimi pritet të vazhdojë pafundësisht. Galaktikat e palidhura gravitacionalisht do të largohen gjithnjë e më shumë, formimi i yjeve do të pakësohet dhe universi do të bëhet gradualisht më i ftohtë e më i errët.
Nëse vetitë e energjisë së errët ndryshojnë, skenarët mund të jenë të ndryshëm. Përshpejtimi mund të dobësohet, të forcohet ose, në disa modele teorike, të ndryshojë krejt fatin e kozmosit. Për momentin, asnjë nga këto alternativa nuk është vërtetuar.
Energjia e errët nuk është thjesht një emërtim për diçka të padukshme. Ajo përfaqëson kufirin ku astronomia, kozmologjia dhe fizika themelore takohen. Matjet e ardhshme mund të konfirmojnë modelin ekzistues ose të tregojnë se universi funksionon sipas ligjeve më të ndërlikuara nga sa mendohet sot.