Universums accelererande expansion

Universums accelererande expansion är ett begrepp inom kosmologi, som syftar på att universum tycks expandera i allt snabbare takt. Universums expansionstakt är inte noll, vilket formellt beskrivs med att skalfaktorn $a(t)$ i Friedmanns ekvationer har en positiv andraderivata. Detta innebär att hastigheten med vilken en avlägsen galax avlägsnar sig från oss kontinuerligt ökar med tiden. Här är den bortflyende hastigheten densamma som den uttrycks av parametern H i Hubbles lag. Företeelsen infördes initialt som en fuskfaktor för att tolka mätresultaten 1998 från de två forskargrupperna Supernova Cosmology Project och High-z Supernova Search Team.

År 1998 tolkades observationer av avlägsna supernovor typ Ia som att universums expansion accelererar sedan omkring en rödförskjutning av z ~ 0,5. Såväl 2006 års Shawpris i astronomi som 2011 års Nobelpris i fysik tilldelades Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt och Adam G. Riess som ledare av de nämnda forskargrupperna för ”upptäckten 1998 av universums accelererande expansion genom observationer av avlägsna supernovor”.

De svenska forskarna Ariel Goobar och Jesper Sollerman, verksamma vid Oskar Klein Centre på Albanova, deltog aktivt i de prisbelönade forskningssamarbetena.

Bekräftelser

Dessa resultat bygger på att de uppmätta ljusstyrkorna omräknats till avstånd och hastighet med rödförskjutningsvärden enligt FLRW-metrik som rimmar med den gängse Lambda-CDM-modellen. På senare år har de första observationerna bekräftats av flera oberoende källor: den kosmiska bakgrundsstrålningen och storskalig struktur, skenbara storleken hos baryoners akustiska oscillationer, universums ålder samt förbättrade supernovamätningar, och röntgenegenskaper hos galaxhopar.

Förklarande modeller

Modeller som försöker förklara den accelererande expansionen, innehåller vanligtvis någon form av mörk energi: kosmologiska konstanten, kvintessens, mörk vätska eller fantomenergi. Den viktigaste egenskapen för mörk energi är att den har en tillståndsekvation med negativt förhållande mellan tryck och densitet, och fördelas relativt jämnt i rymden.

Det finns också ett antal alternativa kosmologiska modeller som har annorlunda förklaringar.

Se även

Referenser

Noter

^ Jones, Mark H.; Robert J. Lambourne (2004). An Introduction to Galaxies and Cosmology. Cambridge University Press. sid. 244. ISBN 978-0-521-83738-5
^ Is the universe expanding faster than the speed of light? Arkiverad 23 november 2003 hämtat från the Wayback Machine. (se sista avsnittet)
^ Riess, Adam G. et al (1998). ”Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant”. The Astronomical Journal 116 (3): sid. 1009–1038. doi:10.1086/300499. https://arxiv.org/abs/astro-ph/9805201.
^ S. Perlmutter et al (1999). ”Measurements of Ω and Λ from 42 high-redshift supernovae”. The Astrophysical Journal 517 (2): sid. 565–586. doi:10.1086/307221. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/9812133. Läst 28 juli 2018.
^ Riess, A. G., et al. (2004). ”Type Ia Supernova Discoveries at z>1 From the Hubble Space Telescope: Evidence for Past Deceleration and Constraints on Dark Energy Evolution”. The Astrophysical Journal 607: sid. 665–687. doi:10.1086/383612. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0402512. Läst 28 juli 2018.
^ Nobelpris för skenande stjärnor och mörk energi, DN (2011-10-05).
^ Nobelpriset i fysik 2011, Nobelstiftelsens pressrelease.
^ Goobar, Ariel; Sollerman, Jesper. ”Nobelpriset i fysik 2011”. Kosmos 2011, Svenska Fysikersamfundets årsbok. sid. 7–16. ISBN 978-91-86992-29-3
^ Svenskar jobbade med Nobelprisad forskning, DN (2011-10-04)
^ WMAP Collaboration (D.N. Spergel et al) (2003). ”First year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) observations: Determination of cosmological parameters”. Astrophysical Journal Suppl. 148 (1): sid. 175–194. doi:10.1086/377226. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0302209.pdf. Läst 28 juli 2018.
^ Dark energy is real, Swinburne University of Technology (2011-05-19)
^ Chaboyer, B., & Krauss, L. M. 2002, Astrophysical Journal Letters, 567, L4
^ Wood-Vasey, W. M., et al. 2007, Astrophysical Journal, 666, 694
^ P. Astier et al (2006). ”The Supernova Legacy Survey: Measurement of Ω_M, Ω_Λ and w from the First Year Data Set”. Astronomy & Astrophysics 447 (1): sid. 31–48. doi:10.1051/0004-6361:20054185. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0510447.pdf. Läst 28 juli 2018.

Allmänna källor

Weinberg, Steven. Cosmology. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-852682-7

Externa länkar

Vad är det som sliter isär universum? Sveriges Radio, Vetandets värld 30 maj 2017

[1] Jones, Mark H.; Robert J. Lambourne (2004). An Introduction to Galaxies and Cosmology. Cambridge University Press. sid. 244. ISBN 978-0-521-83738-5

[2] Is the universe expanding faster than the speed of light? Arkiverad 23 november 2003 hämtat från the Wayback Machine. (se sista avsnittet)

[3] Riess, Adam G. et al (1998). ”Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant”. The Astronomical Journal 116 (3): sid. 1009–1038. doi:10.1086/300499. https://arxiv.org/abs/astro-ph/9805201.

[perlmutter1999-4] S. Perlmutter et al (1999). ”Measurements of Ω and Λ from 42 high-redshift supernovae”. The Astrophysical Journal 517 (2): sid. 565–586. doi:10.1086/307221. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/9812133. Läst 28 juli 2018.

[5] Riess, A. G., et al. (2004). ”Type Ia Supernova Discoveries at z>1 From the Hubble Space Telescope: Evidence for Past Deceleration and Constraints on Dark Energy Evolution”. The Astrophysical Journal 607: sid. 665–687. doi:10.1086/383612. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0402512. Läst 28 juli 2018.

[6] Nobelpris för skenande stjärnor och mörk energi, DN (2011-10-05).

[7] Nobelpriset i fysik 2011, Nobelstiftelsens pressrelease.

[8] Goobar, Ariel; Sollerman, Jesper. ”Nobelpriset i fysik 2011”. Kosmos 2011, Svenska Fysikersamfundets årsbok. sid. 7–16. ISBN 978-91-86992-29-3

[9] Svenskar jobbade med Nobelprisad forskning, DN (2011-10-04)

[10] WMAP Collaboration (D.N. Spergel et al) (2003). ”First year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) observations: Determination of cosmological parameters”. Astrophysical Journal Suppl. 148 (1): sid. 175–194. doi:10.1086/377226. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0302209.pdf. Läst 28 juli 2018.

[real-11] Dark energy is real, Swinburne University of Technology (2011-05-19)

[12] Chaboyer, B., & Krauss, L. M. 2002, Astrophysical Journal Letters, 567, L4

[13] Wood-Vasey, W. M., et al. 2007, Astrophysical Journal, 666, 694

[14] P. Astier et al (2006). ”The Supernova Legacy Survey: Measurement of Ω_M, Ω_Λ and w from the First Year Data Set”. Astronomy & Astrophysics 447 (1): sid. 31–48. doi:10.1051/0004-6361:20054185. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0510447.pdf. Läst 28 juli 2018.