Energia intunecata este, poate, cel mai mare mister al fizicii moderne. O forma de energie de origine inca necunoscuta care duce la expansiunea accelerata a Universului si care ar putea sa tina galaxiile izolate unele de altele. Un fel de orizont in afara caruia domina energia intunecata si nu lasa pe nimeni sa se instaleze. Aceasta idee ar putea fi verificata studiind alte galaxii. Daca intr-adevar se va observa un efect al energiei intunecate la nivelul galaxiilor ar fi o descoperire care ar putea revolutiona fizica actuala.

De cand Edwin Hubble in anii ’20 ai secolului trecut a descoperit deplasarea spre rosu a luminii care provine de la stele s-a ajuns la concluzia ca Universul este in expansiune. Se credea insa ca aceasta expansiune este „linistita” – viteza exansiunii depindea doar de distanta la care se afla un anumit obiect fata de noi. La sfarsitul secolului trecut insa, cu ajutorul unor observatii astronomice mult mai precise dacat cele efectuate de Hubble, s-a vazut ca expansiunea Universului nu este tocmai una „linistita” – expansiunea este accelerata. Cei care au facut aceasta descoperire au primit premiul Nobel. Avem insa o problema: nu stim care este cauza acestei expansiuni accelerate! Din ce motiv Universul are „graba” sa „creasca” din ce in ce mai repede? Cauza a primit numele de „energie intunecata” si la ora actuala – chiar daca exista anumite ipoteze – aceasta ramana un mare mister. Ar putea sa fie o enegie a vidului sau un nou camp de energie inca nedescoperit.

Iata insa ca recent Stephen Hsu de la Michigan State University a avut o idee extrem de interesanta si indrazneata.

Hsu sustine ca energia intunecata ar putea avea efecte nu doar la nivelul intregului Univers, ci si la distante mult mai mici – cum ar fi cea a unei galaxii!

Nu putem sa ne asteptam sa masuram efecte in sistemul Solar si nici chiar in interiorul galaxiei, intrucat forta gravitationala domina si este mult mai intensa decat orice fel de energie intunecata – orice forma ar avea aceasta.

Daca insa ne indepartam de galaxie, incepand de la o anumita distanta, un fel de raza critica, energia intunecata ar putea sa isi spuna cuvantul. Dupa aceasta raza critica energia intunecata ar respinge obiectele care ar vrea sa se pozitioneze acolo. Care ar fi rezultatul? In jurul galaxiilor nu ar trebui sa existe sateliti (de obicei galaxii pitice) la distante mai mari ca cea critica. Energia intunecata ar fi mai puternica decat atractia gravitationala exercitata de galaxie.

Pentru galaxia noastra raza critica este in jur de 1.6 milioane de ani lumina.

Petru galaxii pitice raza critica ar putea sa fie in jur de 75.000 de ani lumina. In cazul acestor galaxii pitice in care exista nori de gaz acestia ar simti influenta energiei intumecate si, sustine Hsu, ar trebui sa aiba o viteza de rotatie mai mica decat in absenta energiei intunecate. Acest efect ar putea sa fie masurat. Masuratoarea este insa extrem de dificila; exista insa speranta ca va putea fi efectuata cu ajutorul noilor telescoape Large Synoptic Survey Telescope si Square Kilometre Array.

Daca se va reusi masurarea unui efect atunci acesta ar putea sa ne ajute sa descifram natura energiei intunecate, raspunzand la intrebari precum: este enegia intunecata constanta in Univers?

Hsu sustine ca aceasta energie intunecata face ca in jurul galaxiei noastre sa nu avem nici o galaxie (mai mica) satelit dupa raza critica – in ciuda faptului ca modelele de formare si evolutie a galaxiilor ne arata ca asftel de sateliti ar trebui sa existe.

Ar fi extrem de interesant daca masuratorile astronomice de precizie din urmatorii ani ne vor indruma pasii spre descifrarea misterioasei energii intunecate. Vom afla poate ce anume genereaza aceasta energie si vom intelege care va fi soarta Universului – expansiunea va continua in mod accelerat la nesfarsit sau eventual se va opri? Ce altceva putem invata de la energia intunecata?

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro