Mørk energi er betegnelsen for den komponent af universets energitæthed, der fører til en accelererende udvidelse af universet.

Den accelererende ekspansion blev første gang påvist i 1998 af to uafhængige forskergrupper: High-z Supernova Search Team, ledet af Brian Schmidt og Adam Riess, og Supernova Cosmology Project, ledet af Saul Perlmutter. Disse tre forskere delte i 2011 Nobelprisen i fysik for deres opdagelse.

Observationel evidens for mørk energi

Tilstedeværelsen af mørk energi i universet kan på nuværende tidspunkt kun indirekte påvises. Gennem en lang række observationer, primært af den kosmiske mikrobølge baggrundsstråling, har det været muligt at fastslå, at universet på store afstande er geometrisk fladt (krumningsfrit). Denne egenskab følger også naturligt af den såkaldte inflationsteori for udviklingen af det tidlige univers.

Et geometrisk fladt univers kan kun opnås, hvis den samlede energitæthed i universet svarer til den såkaldte kritiske tæthed. Samtidig vides det også fra observationer, at det samlede bidrag fra baryonisk (almindeligt) stof, mørkt stof og stråling kun kan udgøre omkring 30 % af den kritiske tæthed. De resterende ca. 70% må udgøres af en anden type energi, der ikke direkte påvirker dannelsen af strukturer i universet, men derimod har stort set samme tæthed alle steder i rummet. Det er netop denne type energi, der betegnes mørk energi.

Denne nye type energi må også forårsage universets accelererende ekspansion, der kan observeres gennem eksempelvis fjerne supernovaer. Grunden er, at alle andre typer energitæthed i universet uundgåeligt fører til en decelererende (stadigt langsommere) udvidelse.

Fysiske modeller for mørk energi

Den simpleste model for mørk energi svarer til den såkaldte kosmologiske konstant, som Einstein postulerede i 1917 i forbindelse med sin formulering af den generelle relativitetsteori i en kosmologisk kontekst. Den kosmologiske konstant er matematisk ækvivalent med tilstedeværelsen af en energitæthed i universet, som er identisk den samme alle steder og til alle tider.

Den kosmologiske konstant er dog vanskelig at forstå i kontekst af kvanteteori, og det er derfor på nuværende tidspunkt uklart, om universets mørke energi er relateret til den mulige tilstedeværelse af den kosmologiske konstant.

Andre klasser af modeller forsøger at forklare den mørke energi med tilstedeværelsen af et eller flere kvantefelter, der med de rette vekselvirkninger i nogle tilfælde kan bringes til at bevirke en accelereret ekspansion af universet.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig