Temná energie možná neexistuje, tvrdí sporná studie

Jeden z pilířů moderní kosmologie se ocitl pod palbou. Skupina vedená Subirem Sarkarem z Oxfordské univerzity zveřejnila kontroverzní analýzu, podle níž temná energie – záhadná síla, jíž fyzikové vysvětlují zrychlující se rozpínání vesmíru – ve skutečnosti nemusí existovat. Ještě dál jde tvrzení, že se rozpínání vesmíru možná vůbec nezrychluje. Autoři svůj závěr opírají o nejnovější katalog supernov zvaný Pantheon+ a o opravy, které do analýzy zahrnuli po letech kritiky. Řada kosmologů však o platnosti výsledků stále pochybuje a upozorňuje, že důkazy pro zrychlené rozpínání pocházejí z více nezávislých zdrojů.

Co vlastně nová analýza tvrdí

Že se vesmír rozpíná, vědí astronomové už od pozorování pulzujících hvězd Edwinem Hubblem v roce 1929. Po desetiletí se předpokládalo, že rozpínání probíhá zhruba stálou rychlostí. To změnila pozorování explodujících hvězd zvaných supernovy typu Ia v 90. letech: dvě skupiny tehdy oznámily, že se nejvzdálenější galaxie od sebe vzdalují stále rychleji. Aby toto překvapivé zrychlení vysvětlili, fyzikové zavedli nový druh energie – temnou energii, která má vesmír rozpínat.

Sarkar a jeho kolegové nyní tvrdí, že tento obraz je nesprávný. Do původních tvrzení se pustil už v roce 2014, kdy obě skupiny zpřístupnily svá data. Nezávislá kontrola ho dovedla k závěru, že důkazy ve skutečnosti nedosáhly statistické hranice, kterou fyzikové vyžadují pro vyhlášení objevu. „To vyvolalo velký šok,“ říká Sarkar.

Rozhodujícím prvkem se stala práce vědců z Yonsei University v jihokorejském Soulu. Ti shromáždili důkazy, že supernovy typu Ia nejsou tak spolehlivými „standardními svíčkami“, jak se myslelo. Zjistili, že supernovy vypadají slabší, pokud vznikají v ranější fázi života galaxie. Protože světlo ze vzdálených galaxií k nám dorazí až po dlouhé době, vidíme je v době jejich mládí. Pokud tyto mladé galaxie soustavně produkovaly slabší supernovy, kosmologové mohli přeceňovat jejich vzdálenost, a tím i rychlost rozpínání vesmíru.

Právě po zahrnutí těchto oprav Sarkarova analýza dospěla k závěru, že se rozpínání vesmíru možná vůbec nezrychluje – a temná energie tak k vysvětlení pozorování supernov není potřeba.

Proč na tom záleží

Temná energie tvoří jádro dnešního standardního modelu vesmíru. Vznikla jako oprava rozporu mezi modelem a pozorováním, a zpochybnění její existence by proto zasáhlo samotné základy toho, jak chápeme vývoj kosmu. Kritici však Sarkarově týmu vyčítají neobvyklé statistické metody i to, že dřívější verze analýzy nebraly v úvahu některé zavedené principy – například takzvané kosmické sumační pravidlo, podle nějž mají podíly temné energie, temné hmoty a běžné hmoty dohromady dávat jedničku.

Podle týmu už nejnovější analýza většinu těchto výhrad vypořádává, protože pracuje s aktuálním datasetem a zohledňuje mnohé z předchozích připomínek.

Vědecká obec zůstává rozdělená

Reakce odborníků se různí. „Je to velmi zajímavé a potenciálně dost významné pozorování,“ říká Dominik Schwarz z Univerzity v Bielefeldu. Připomíná, že temná energie vznikla jako záplata na rozpor mezi modelem a měřeními – a možná nyní vidíme nový rozpor, který by mohl znamenat další „selhání modelu“.

Jiní jsou skeptičtější. „Máme robustní důkazy pro kosmické zrychlení z více zdrojů, včetně dalších datasetů supernov, měření velkoškálové struktury a reliktního záření, a nemyslím si, že tyto výsledky to zpochybňují,“ říká Joshua Frieman z amerického SLAC National Accelerator Laboratory. Podle něj práce zpochybňuje jen jeden dílek důkazů a to nestačí ke „svržení paradigmatu“.

Geraint Lewis z University of Sydney přirovnává situaci k filmu Dvanáct rozhněvaných mužů: „Někdy je případ jasný a porota jednomyslná, jindy různí lidé vidí každý důkaz jinak a k verdiktu je potřeba přesvědčování a další důkazy.“

Myslíte si, že by věda měla přehodnotit koncept temné energie, nebo jde jen o jeden sporný výsledek mezi mnoha důkazy? Podělte se o svůj názor v diskuzi.