L'energia oscura non è ancora una forma di materia scoperta sperimentalmente che permea l'intero universo che osserviamo. È lei la "responsabile" del fatto che l'Universo non solo si espande, ma lo fa con l'accelerazione.
Non è ancora possibile “sentire” questa energia, ma questo non significa che non si possa dire nulla al riguardo. È possibile, in particolare, stimare la sua quantità dall'influenza che ha sull'espansione dell'Universo: la sua accelerazione è l'energia maggiore e più oscura nell'Universo in questo momento.
Gli astronomi determinano la velocità di espansione dell'Universo e la variazione di questa velocità nel tempo da parte delle supernove. La loro reale luminosità è nota con precisione, quindi, dalla luminosità che si può osservare dalla Terra, è possibile determinare con precisione la distanza da noi alla supernova, e dal redshift, la velocità con cui questo oggetto si stava allontanando da noi al momento dell'emissione della luce visibile oggi.
Ma questo metodo ha una seria limitazione. È adatto per studiare gli ultimi nove miliardi di anni di vita dell'universo. Ci sono pochissime supernove più vecchie. Nel frattempo, l'età dell'universo è stimata in circa 13,8 miliardi di anni. Sarebbe estremamente interessante esaminare l'inizio della sua vita.
La nuova tecnica utilizza i dati ultravioletti (UV) e dei raggi X per stimare le distanze dai quasar.
Un quasar è un enorme buco nero che avvolge intensamente la materia circostante. Questa materia brilla e molto brillantemente. Un tipico quasar emette 1-2 ordini di grandezza in più di energia rispetto alla nostra intera galassia. Ciò che è particolarmente piacevole è che i quasar sono apparsi già all'alba dell'Universo.
La radiazione ultravioletta viene generata nel disco di materia che circonda il quasar. Alcuni dei fotoni ultravioletti si scontrano quindi con gli elettroni in una nuvola di gas caldo sopra e sotto il disco e queste collisioni possono aumentare la loro energia al livello dei raggi X. La luminosità di un quasar negli intervalli dei raggi UV e X è correlata: maggiore è la radiazione ultravioletta all'inizio, maggiore sarà la luminosità dei raggi X.
Quindi, possiamo calcolare la vera luminosità del quasar e, conoscendolo e quello che vediamo, possiamo calcolare la distanza da esso. Dopodiché, resta davvero poco: confrontare la distanza con il redshift dell'oggetto e trarre una conclusione sulla velocità di rimozione del quasar da noi miliardi di anni fa, quando la sua luce è stata emessa.
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I ricercatori hanno raccolto dati per 1.598 quasar e hanno stimato il tasso di espansione dell'universo in tempi molto precoci. I risultati mostrano che la quantità di energia oscura aumenta nel tempo.
Poiché si tratta di un nuovo metodo, gli astronomi hanno adottato ulteriori misure per dimostrare che fornisce risultati affidabili. Hanno dimostrato che i suoi risultati negli ultimi nove miliardi di anni coincidono con quanto precedentemente ottenuto dai dati della supernova.
Per i dettagli, vedere un articolo su Nature Astronomy. La sua prestampa completa è disponibile qui.
Sergey Sysoev
