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.^[1] Detta innebär att hastigheten med vilken en avlägsen galax avlägsnar sig från oss kontinuerligt ökar med tiden. ^[2] 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^[3]^[4] sedan omkring en rödförskjutning av z ~ 0,5.^[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”.^[6]^[7]

De svenska forskarna Ariel Goobar och Jesper Sollerman, verksamma vid Oskar Klein Centre på Albanova, deltog aktivt i de prisbelönade forskningssamarbetena.^[8]^[9]

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,^[10] skenbara storleken hos baryoners akustiska oscillationer,^[11] universums ålder^[12] samt förbättrade supernovamätningar,^[13]^[14] 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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]