Vesmír se rozpíná stále rychleji, zjistily dvě nezávislé skupiny vědců

Astronomové již dlouho vědí, že vesmír se rozšiřuje. Tento poznatek patří k základním pilířům moderní kosmologie a po desetiletí formoval způsob, jakým vědci chápou strukturu a vývoj kosmu. Skutečným převratem však přišel až v devadesátých letech dvacátého století, kdy dvě nezávislé výzkumné skupiny učinily objev, který zcela změnil pohled na osud vesmíru a přinesl svým autorům nejvyšší vědecké ocenění.

Dvě skupiny vědců pracovaly na přelomu tisíciletí odděleně, přesto dospěly ke stejnému překvapivému závěru. Supernova Cosmology Project pod vedením Saula Perlmuttera a High-Z Supernova Search Team, jehož čelo tvořili Brian Schmidt a Adam Riess, zkoumaly vzdálené supernovy jako kosmické měřítko vzdáleností. Supernovy určitého typu, takzvané supernovy Ia, vybuchují vždy s přibližně stejnou intenzitou, a astronomové je proto mohou využívat jako standardní svíčky – objekty, jejichž skutečná svítivost je známá, takže porovnáním s pozorovaným jasem lze přesně určit jejich vzdálenost. Oba týmy předpokládaly, že gravitace vesmírné hmoty expanzi postupně zpomaluje. Výsledky však ukázaly pravý opak.

Expanze vesmíru se nezpomaluje – naopak zrychluje. Vzdálené supernovy se jevily slabší, než by odpovídalo tehdy přijímaným modelům, což znamenalo, že jsou dále, než se čekalo. Vesmír se tedy v průběhu miliard let rozpíná stále rychleji. Tento nález byl natolik neočekávaný, že obě skupiny výsledky opakovaně ověřovaly, než je zveřejnily. Závěry přesto obstály a vědecká komunita je postupně přijala jako jeden z nejdůležitějších kosmologických objevů moderní doby. V roce 2011 byl tento průlom oceněn Nobelovou cenou za fyziku, kterou společně získali Saul Perlmutter, Brian Schmidt a Adam Riess.

Objev okamžitě nastolil zásadní otázku: co způsobuje, že se vesmír rozpíná stále rychleji? Gravitace hmoty by měla expanzi brzdit, nikoli urychlovat. Fyzici proto začali uvažovat o existenci dosud neznámé složky vesmíru, která působí jako jakási odpudivá síla a tlačí prostor od sebe. Tato hypotetická složka dostala název temná energie. Nejjednodušším a zároveň nejrozšířenějším způsobem, jak ji popsat v rámci fyzikálních rovnic, je takzvaná kosmologická konstanta označovaná řeckým písmenem Lambda. Původně ji do svých rovnic zavedl Albert Einstein, tehdy z jiných důvodů, a později ji sám označil za omyl. Moderní kosmologie ji však rehabilitovala jako elegantní matematický nástroj pro popis temné energie.

Temná energie ve své podobě kosmologické konstanty se chová jako vlastnost samotného prostoru – přítomna je všude a za všech okolností, přičemž její hustota se s rozpínáním vesmíru nemění. Právě tato vlastnost ji odlišuje od běžné hmoty či záření, jejichž hustota s rostoucím objemem vesmíru klesá. Temná energie tak s postupem času nabývá na relativní důležitosti a její vliv na dynamiku vesmíru sílí.

V kombinaci s další záhadnou složkou, takzvanou studenou temnou hmotou, tvoří temná energie základ modelu označovaného zkratkou LCDM. Temná hmota se na rozdíl od temné energie neprojevuje odpudivě, ale naopak gravitačně přitahuje okolní látku a pod