Inom fysikalisk kosmologi och celest mekanik ar mork energi en hypotetisk form av energi som genomtranger hela rymden och synes oka universums expansionstakt . ^{[ 1 ]} Mork energi ar numera det gangse sattet att forklara vad som enligt observationer och experiment tolkats som en accelererande expansion hos universum , det vill saga att rumtiden forefaller att expandera allt fortare och fortare.

Den presenterade forskningen anger att mork energi utgor 72 procent, mork materia 23 procent, neutriner mindre an 1 procent och baryonisk materia, det vill saga vanliga atomer , endast drygt 4 procent av den totalt tillgangliga energin i universum. ^{[ 2 ]}

Belagg for dess forekomst [ redigera | redigera wikitext ]

Mork energi introducerades 1998 efter studier av supernovor av typ Ia i avlagsna galaxer av tva internationella forskargrupper High-z Supernova Search Team ^{[ 3 ]} och Supernova Cosmology Project ^{[ 4 ]} , med svenska deltagare som Ariel Goobar och Jesper Sollerman . Dessa arbeten belonades 2011 med nobelpriset i fysik . Grupperna anvande bade Hubbleteleskopet och ett flertal teleskop pa jorden for att observera denna typ av supernovor i avlagsna galaxer . Eftersom alla typ Ia-supernovor har praktiskt taget samma luminositet bortsett fran ett svagt beroende av metalliciteten kan man anvanda den observerade ljusstyrkan till att berakna avstandet till supernovan. Genom att ocksa mata upp rodforskjutningen for supernovans vardgalax far man ett samband mellan avstandet till galaxen och dess rodforskjutning. Eftersom rodforskjutningen mater hur mycket universum har expanderat sedan ljuset sandes ut, kan man ur dessa observationer berakna hur universums expansionstakt har forandrats over tiden. Resultaten fran matningarna tolkades som att universums expansion inte bromsas in under gravitationens inverkan, vilket man hade forvantat sig, utan snarare accelererar. Senare och annu noggrannare matdata fran saval mark- som rymdbaserade teleskop bekraftar detta. Resultaten var overraskande, men kan forklaras genom att man postulerar existensen av en mork energi, vars natur annu inte har forklarats pa en fundamental niva. Resultaten stods ocksa av observationer av galaxernas storskaliga fordelning och statistik over forekomsten av gravitationslinser ^{[ 5 ]} .

Det verkar som om universum borjat accelerera pa relativt sen tid, for knappt 5 miljarder ar sedan, nar universums formodade alder var 9 miljarder ar.

Yttring [ redigera | redigera wikitext ]

Enligt newtonsk gravitation producerar materien ett gravitationsfalt som borde retardera universums expansion, men enligt Einsteins allmanna relativitetsteori ar kallan till gravitationsfaltet ${\displaystyle \rho /c^{2}+p}$, dar ${\displaystyle \rho }$ ar densiteten och ${\displaystyle p}$ ar trycket. Densiteten ar alltid positiv, men trycket kan vara negativt och om ${\displaystyle p<-\rho /3c^{2}}$ sa blir gravitationen repellerande. Ett intressant specialfall ar att ${\displaystyle p=-\rho /c^{2}}$. I sa fall visar de relativistiska ekvationerna att energidensiteten, ${\displaystyle \rho /c^{2}}$ forblir konstant medan universum expanderar. Detta ar typiskt for vakuumenergi . I detta fallet far man ett exponentiellt expanderande universum.

Samma effekt uppnas med den kosmologiska konstanten som Einstein adderade till sina faltekvationer for att kunna fa ett statiskt universum. Pa sa satt missade han chansen att forutsaga universums expansion mer an tio ar innan Edwin Hubble upptackte universums expansion, och senare i sitt liv beskrev Einstein den kosmologiska konstanten som sitt livs storsta misstag. Den kosmologiska konstanten har dock en mycket langre historia och liknande effekter har tidigare anvants for att forklara hur man kunde fa ett statiskt universum i newtonsk mekanik ^{[ 6 ]} .

Den exponentiella expansionen paminner om inflationen . En kort period nar universum var mycket yngre an en sekund, da det genomgick en exponentiell expansion. Manga forskare har spekulerat i om det energifalt som drev inflationen ar samma energifalt som idag aterigen producerar en accelererande expansion. Detta har lett till en klass av energifalt som kallas for kvintessens ^{[ 7 ]} Dessa tolkningar vacker aven fragor om universums framtid . Genom att mer noggrant mata hur universums expansionstakt har varierat med universums alder hoppas man kunna skilja dessa olika modeller at ^{[ 8 ]} .

I big bang -modellen domineras universum energimassigt i tiotusen ar av stralning som har bade en positiv energitathet och tryck, och sedan av materia som har en positiv densitet och praktiskt taget inget tryck. Bada dessa ger en attraherande gravitation som gradvis bromsar in universums expansion, men samtidigt leder expansion till att deras densitet gradvis sjunker till dess att den morka energin istallet borjar dominera. Detta intraffade for ungefar fem miljarder ar sedan, och ledde till att expansionen borjade accelerera.

I den gangse beskrivningen av universum antas det med god approximation vara homogent och isotropt, sa att materian ar helt jamnt fordelad och universum ser likadant ut i alla riktningar, sett fran alla platser. Det finns skal att prova om detta ar ett korrekt antagande eller om storskaliga ojamnheter i universums materiafordelning kan paverka expansionstakten. En annorlunda tolkning ar darfor att rumtidens geometri inte beskrivs korrekt av Einsteins allmanna relativitetsteori , utan att teorin kraver modifikationer. Den kosmologiska konstanten som Einstein introducerade i sin avhandling om den allmanna relativitetsteorin, kan uppfattas antingen som mork energi eller som en deformering av geometrin. ^{[ 9 ]} Einstein trodde lange att konstanten var hans livs misstag, men nu visar det sig att misstaget kanske inte var sa stort.

En ytterligare tolkning ar, att vi lever i en del av universum med lag materiatathet, men att universum utanfor var horisont har mycket hogre tathet. Accelerationen skulle i sa fall vara bara en skenbar effekt. Till den andan har man bland andra vid Stockholms universitet 2010 ^{[ 10 ]} undersokt kosmologiska modeller, dar detta galler eller dar mork energi har rumslig variation.

Se aven [ redigera | redigera wikitext ]

• Universums accelererande expansion
• Kosmologisk uppblasning
• Lambda-CDM-modellen
• Kvantvakuum
• Rymdteleskopet Hubble

Referenser [ redigera | redigera wikitext ]

Noter [ redigera | redigera wikitext ]

Kallor [ redigera | redigera wikitext ]

Artikeln baserades initialt pa: Astronomy, november 2003.

Externa lankar [ redigera | redigera wikitext ]

• Wikimedia Commons har media som ror Mork energi .
  Bilder & media
• Dennis Overbye (1 november 2006). ”9 Billion-Year-Old 'Dark Energy' Reported” . The New York Times . http://www.nytimes.com/2006/11/17/science/space/17dark.html?em&ex=1163998800&en=f02de71136ca5dd5&ei=5087%0A .  
• "Mysterious force's long presence" BBC News online med fler belagg for att mork energi ar den kosmologiska konstanten (2006).
• "Astronomy Picture of the Day" ? en av bilderna pa Kosmisk bakgrundsstalning , som sags bekrafta narvaron av mork energi och mork materia (2002)
• SuperNova Legacy Survey home page , The Canada-France-Hawaii Telescope Legacy Survey Supernova Program syftar primart till att mata upp tillstandsekvationen for mork energi genom noggranna bestamningar av flera hundra avlagsna supernovor.
• "Report of the Dark Energy Task Force" (2006).