Wikipedia

Ero sivun ”Pimeä energia” versioiden välillä

Selaa historiaa interaktiivisesti
[katsottu versio][arvioimaton versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
Xyzäö (keskustelu | muokkaukset)
18 981 muokkausta
p stilisointia
Ei muokkausyhteenvetoa
Rivi 1:
{{Kosmologia}}
'''Pimeä energia''' on eräissä [[kosmologia|kosmologisissa]] teorioissa oletettua [[energia]]a, joka työntäätäyttää [[galaksijoukko]]jakoko poispäinavaruuden toisistaanja elijolla saa aikaanon [[Maailmankaikkeus|maailmankaikkeudennegatiivinen paine]]. kiihtyvänPimeä laajenemisen,energia koska sillä ontyöntää [[negatiivinen painegalaksijoukko]]ja elipoispäin se ei pyri kutistumaan vaan laajeneetoisistaan. [[Galaksi]]t itsessään eivät laajene, koska [[gravitaatio]] on paljon voimakkaampi voima kuin pimeä energia. Pimeän energian luonnetta tai mahdollista välittäjähiukkasta ei tunneta. Pimeää energiaa arvioidaan olevan noin 68,3 % maailmankaikkeuden energiatiheydestä.▼
{{lähteetön}}
▲'''Pimeä energia''' on eräissä [[kosmologia|kosmologisissa]] teorioissa oletettua [[energia]]a, joka työntää [[galaksijoukko]]ja poispäin toisistaan eli saa aikaan [[Maailmankaikkeus|maailmankaikkeuden]] kiihtyvän laajenemisen, koska sillä on [[negatiivinen paine]] eli se ei pyri kutistumaan vaan laajenee. [[Galaksi]]t itsessään eivät laajene, koska [[gravitaatio]] on paljon voimakkaampi voima kuin pimeä energia. Pimeän energian luonnetta tai mahdollista välittäjähiukkasta ei tunneta. Pimeää energiaa arvioidaan olevan noin 68,3 % maailmankaikkeuden energiatiheydestä.
 
[[Planck|Planck-satelliitin]] mittausten perusteella pimeän energian osuus maailmankaikkeuden massaenergiasta on 68,3 %. Pimeän aineen osuus on 26,8 % ja tavallisen aineen 4,9 %.<ref>{{Verkkoviite | osoite = http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Planck/Planck_reveals_an_almost_perfect_Universe | nimeke = Planck reveals an almost perfect universe | ajankohta = 27.3.2013 | julkaisija = Euroopan avaruusjärjestö | viitattu = 28.1.2018 | kieli = {{en}} }}</ref>
[[Albert Einstein]] skaalasi [[yleinen suhteellisuusteoria|yleistä suhteellisuus­teoriaa]] nk. [[Kosmologinen vakio|kosmologisella vakiolla]], joka kuvaisi negatiivista painovoimaa. Näin teoria ennustaisi stationäärisen maailmankaikkeuden, joka ei laajenisi. Myöhemmin havaittiin, että maailmankaikkeus ei ole stationäärinen vaan laajenee, jolloin Einstein itsekin sanoi erehtyneensä. Vuonna [[1998]] tehdyt havainnot viittasivat siihen, että maailmankaikkeuden laajeneminen on kiihtymässä, mikä vaatisi juuri Einsteinin alun perin, tosin eri syistä, sisällyttämän kosmologisen vakion.
 
==Historia==
[[Yleinen suhteellisuusteoria|Yleisen suhteellisuusteorian]] mukaan maailmankaikkeus voi olla avoin, laakea tai suljettu riippuen massatiheydestä. Pimeän energian olemassaololla spekuloitiin jo 1960-luvulla, kun kävi ilmeiseksi, että galaksien tähtien massa ei riitä siihen, että maailmankaikkeuden geometria olisi laakea. Laskelmissa maailmankaikkeus saatiin laakeaksi joko lisäämällä aineen määrää tai olettamalla voima, joka kiihdyttää avaruuden laajenemista.<ref>Tähtinen & Flynn 2008, s. 153</ref>
 
1980-luvulla kehitetty [[Kosminen inflaatio|inflaatioteoria]] antoi vahvistusta oletukselle, että maailmankaikkeus olisi laakea. Inflaatioteorian mukaan minkä tahansa muotoinen maailmankaikkeus muokkautuu laakeaksi pian [[alkuräjähdys|alkuräjähdyksen]] jälkeen tapahtuvassa inflaatiossa.<ref>Krauss 2000, s. 187</ref>
 
==Havainnot==
Vuonna 1998 kaksi tutkimusryhmää laski maailmankaikkeuden laajenemisnopeuden vaihtelut mittaamalla eri etäisyyksillä olevia Ia-tyypin [[supernova|supernovia]]. Tällaisten supernovien absoluuttinen [[magnitudi (tähtitiede)|magnitudi]] on aina sama, minkä ansiosta supernovan etäisyys on laskettavissa näennäisen magnitudin perusteella. Supernovan [[punasiirtymä]] osoittaa, millä nopeudella se etääntyy Maasta. Näiden tietojen perusteella voidaan laskea, millä nopeudella maailmankaikkeus on laajentunut supernovan räjähdyshetkellä.<ref>Tähtinen & Flynn 2008, s. 139</ref> Tulokset osoittivat, että maailmankaikkeuden laajeneminen on alkanut kiihtyä 5–7 miljardia vuotta sitten.<ref>Tähtinen & Flynn 2008, s. 146</ref>
 
Myös [[maailmankaikkeuden ikä|maailmankaikkeuden iänmääritys]] viittaa kiihtyvään laajenemiseen. Ennen pimeän energian havaitsemista maailmankaikkeuden laajenemisen oletettiin hidastuvan ajan mittaan ja keskimääräinen laajenemisnopeus laskettiin [[Hubble-avaruusteleskooppi|Hubble-avaruuskaukoputkella]] [[kefeidi|kefeideistä]] otettujen kuvien perusteella. Maailmankaikkeuden iäksi saatiin noin 9 miljardia vuotta. Linnunradasta on kuitenkin löytynyt yli 13 miljardin vuoden ikäisiä tähtiä. Kun laskelmissa huomioitiin supernovahavaintojen mukainen kiihtyvä laajeneminen, maailmankaikkeuden iäksi saatiin noin 13,7 miljardia vuotta, jolloin maailmankaikkeus osoittautui tähtiään vanhemmaksi.<ref>Tähtinen & Flynn 2008, s. 154</ref> Tämänhetkinen arvio maailmankaikkeuden iästä on noin 13,82 miljardia vuotta.<ref>{{Verkkoviite | osoite = http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Planck/Planck_reveals_an_almost_perfect_Universe | nimeke = Planck reveals an almost perfect universe | ajankohta = 27.3.2013 | julkaisija = Euroopan avaruusjärjestö | viitattu = 28.1.2018 | kieli = {{en}} }}</ref>
 
Vuonna 2000 tutkijat mittasivat [[Linnunrata]]a lähellä olevien galaksien liikkeitä ja totesivat, että jokin voima vastustaa painovoimaa ja työntää galakseja poispäin toisistaan.<ref>Tähtinen & Flynn 2008, s. 152-153</ref> Vuonna 2011 julkaistiin 200 000 galaksin liikkeitä seurannut tutkimus, joka vahvisti, että pimeän energian vaikutus on pysynyt samanlaisena viimeisten seitsemän miljardin vuoden aikana.<ref>{{Verkkoviite | osoite = https://www.avaruus.fi/uutiset/kosmologia-ja-teoreettinen-fysiikka/pimea-energia-on-todellista.html | nimeke = Pimeä energia on todellista | ajankohta = 20.5.2011 | julkaisija =Tähdet ja avaruus | viitattu = 28.1.2018 }}</ref> Galaksien liikkeet ovat supernovista riippumaton todiste pimeän energian olemassaolosta.
 
Maailmankaikkeus osoittautui laakeaksi [[WMAP]]-satelliitin kosmisesta taustasäteilystä tekemien mittausten perusteella vuosina 2003–2008.<ref>Tähtinen & Flynn 2008, s. 173</ref> Myöhemmin Planck-satelliitti on vahvistanut, että maailmankaikkeuden tavallinen ja pimeä aine yhteensä kattavat vain 31,7 % laakeuteen vaadittavasta kriittisestä tiheydestä, joten loput 68,3 % maailmankaikkeuden massaenergiasta on pimeää energiaa. Tämä on tarkin arvio pimeän energian määrästä ja kolmas todiste pimeän energian olemassaolosta.
 
==Ehdotuksia pimeäksi energiaksi==
''[[Tyhjiöenergia]]'': Jos pimeä energia on yhtä voimakasta joka paikassa kaikkina aikoina, laajeneminen lienee tyhjän avaruuden ominaisuus. Tällöin pimeä energia voitaisiin huomioida yleisessä suhteellisuusteoriassa käyttämällä [[kosmologinen vakio|kosmologista vakiota]], jolla olisi nollasta poikkeava arvo. Ongelmana on se, että kokeiden perusteella [[Casimirin ilmiö]]n aiheuttava tyhjiöenergia on 120 kertaluokkaa voimakkaampi kuin kosmologisista havainnoista laskettu avaruuden laajenemista kiihdyttävä voima, eikä mikään teoria selitä, mistä ero johtuu.<ref>Tähtinen & Flynn 2008, s. 159-162</ref>
 
''[[Kvintessenssi]]'': Kvintessenssillä tarkoitetaan, että maailmankaikkeuden laajenemista kiihdyttävä voima olisi jokin tuntematon [[kvanttikenttäteoria|kvanttikenttä]]. Ongelmana on selittää, miksi kiihtyminen on havaintojen perusteella kasvanut samassa suhteessa avaruuden laajenemisen kanssa eli samalla tavalla kuin tyhjiöenergia kiihdyttäisi laajenemista.<ref>Krauss 2000, s. 362</ref>
 
== Katso myös ==
* [[Pimeä aine]]
 
== Lähteet ==
* {{Kirjaviite | Tekijä=Krauss, Lawrence M. | Nimeke=Kvintessenssi: Puuttuvan massan arvoitus | Selite=(Quintessence: the mystery of missing mass in the universe, 2000) Suomentanut Erkki Kauhanen | Julkaisupaikka=Helsingissä | Julkaisija=ArtHouse | Vuosi=2003 | Tunniste=ISBN 951-884-360-0}}
* {{Kirjaviite | Tekijä=Tähtinen, Leena & Flynn, Chris | Nimeke=Universumin pimeä puoli: Tieteen suurimmat arvoitukset pimeä aine ja pimeä energia | Selite=Ursan julkaisuja 109 | Julkaisupaikka=Helsingissä | Julkaisija=Ursa | Vuosi=2008 | Tunniste=ISBN 978-952-5329-69-8}}
 
=== Viitteet ===
{{Viitteet}}
 
==Aiheesta muualla ==
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/wiki/Pimeä_energia”