Indický génius zpochybňuje akceleraci rozpínání vesmíru

Psal se rok 1998, když tým vědců z mezinárodního Supernova Cosmology Project pozoroval výbuchy vzdálených hvězd a došel při tom na nečekané zjištění – tempo expanze vesmíru, na nějž dochází od Velkého třesku, se nezpomaluje, ale naopak konstantně zrychluje. Vedoucí výzkumu Saul Permutter si tento překvapivý objev před pěti lety odnesl Nobelovu cenu. Nyní však profesor indického původu tvrdí, že důkazy týmu kosmologů byly chatrné, a všechno je trochu jinak.

Nekonečná akcelerace

Vesmír stále se zvětšuje – to víme již od 20. let díky pozorování astronoma Edwina Hubblea, podle něhož byl o řadu let později pojmenován první kosmický teleskop. Selský rozum by však velel spíše možnosti, že tempo zvětšování postupně upadá. Do roku 1998 si to mysleli i všichni astrofyzikové. Permutterův tým však nezávisle spolu s kolegy pozorujícího galaxie z High-Z Supernova Search Team pod vedením Briana P. Schmidta namísto toho před 18 lety objevil nepatrně, ale konstantně se zrychlující tempo vzdalování kosmických objektů.

Nakonec dvojice týmů s dalšími vědci postulovala závěr, že dle pozorování se tempo expanze vesmíru zrychluje, nikoliv zpomaluje. Od té doby se jako převládající vize konce vesmíru ukázal být "big rip", kdy nakonec zvyšující se tempo expanze od sebe příliš vzdálí galaxie, nakonec hvězdy v galaxii, poté dokonce i planety ve vztahu k hvězdám a ve finále dokonce i složky hmoty na subatomární úrovni. Vesmír se doslova rozerve v základech.

Vesmír dělá problémy

Zní to šíleně. Problém je, že akcelerace odpovídá hned několika kosmologickým důvodům – tím prvním a nejvýznamnějším je už samotný Velký třesk. Vesmír vzniklý ze singularity sice podporuje celá řada pozorování, zejména reliktního záření na pozadí celého kosmu, avšak zároveň se dosavadní teorie dost problematicky perou s jeho počáteční expanzí. Má se za to, že vesmír se velmi brzy po svém vzniku rapidně zvětšil do neuvěřitelného objemu – dokonce mnohem rychleji, než jaká je rychlost světla.

Jedině tak lze vysvětlit, jak může být vesmír starý 13,8 miliard let, ale zárověň pozorujeme existenci i 13,8 miliard světelných let vzdálených končin. Kdyby se vesmír zvětšoval rychlostí světla, něco takového by nebylo možné, protože kosmické dálavy by vznikly relativně nedávno – velikost vesmíru je tedy větší, než co dovoluje jeho jinými metodami změřený věk. Kosmologové mají proto za to, že stejné principy, které mohly za extrémní expanzi obcházející rychlost světla po Velkém třesku, mají vliv i na akcelerovanou expanzi nyní. Akceleraci navíc potvrzují i nová pozorování NASA a ESA. Vše to do sebe zapadá.

Je to jinak?

Každá teorie má však své kritiky, a mezi ně se nyní zařadil i původem indický profesor Subir Sarkar, toho času pracující zároveň na Oxfordu a na univerzitě v Kodani, jenž se zabývá astrofyzikou, kosmologií i teoretickou fyzikou. Sarkar na základě svého (tedy s hromadou kolegů) pozorování 740 supernov, desetinásobku původního vzorku dokazujícího zvyšování expanze, došel k tomu že, že statistická korelace mezi nimi a předpoklady akcelerace mezi nimi není.

Ne snad, že by expanze kosmu šla zcela do koše – naopak, ani Sarkar nevyzývá na souboj skoro 100 let starý objev Hubblea. Má však za to, že původní teze akcelerace jsou příliš chatrné a bude nutno je zřejmě revidovat. Sám si představuje možnost, že vesmír se nemusí chovat homogenně, tempo akcelerace tak může být odlišné, rovněž je jednoduše možné, že řada měření se pohybuje pod mezí statistické odchylky. Na ruku mu hraje skutečnost, že tajemná temná energie, jež měla akceleraci urychlovat, dodnes není uspokojivě teoreticky vysvětlena a experimentálně prokázána.

Temná hmota a selský rozum

Jakkoliv by "selský rozum" mohl nabádat k ostražitosti, pro temnou energii existují podobné argumenty jako pro temnou hmotu – tedy jak některá pozorování, která neumíme dostatečně jednoduše vysvětlit jinými způspby, tak i napasování do komplexních teorií a hypotéz, jimiž se vědecké týmy věnují dlouhá léta. U temné hmoty důkazy převažují, u temné energie prozatím nikoliv. Samotný "selský rozum" by však koneckonců nestačil ani na vysvětlení důvodu, proč na jižní polokouli kulaté Země nespadneme – vesmír zkrátka uvažování lidské rasy, vyvinuté ve velmi specifickém prostředí Země, mnohdy vehementně odporuje.

Skeptický náhled profesora Sarkara je právě proto významný. Jenom kritikou a zápolením o lepší důkazy a jejich interpretaci se naše poznání může posunout dále. Co však Sarkarova kritika rozhodně neříká, je zjednodušující popření dosavadních teorií zkratkou "všechno je jinak", jak jsme se mohli v minulých týdnech tak často dočíst. Jak se rozpor mezi kosmology rozetne, však zjistíme až během 15 let, kdy budou do provozu uvedeny přesnější teleskopy, jež budou snad s to změřit přesné vzdalování vesmírných objektů jednou provždy.

Text: Ladislav Loukota