Avaruuden tyhjät alueet paljastavat maailmankaikkeuden lopullisen kohtalon

Maailmankaikkeuden tyhjät alueet voivat kertoa paljon pimeän energian luonteesta.

Materian lisäksi universumi koostuu niin sanotusta pimeästä energiasta. Siinä missä aine aina vetää kaikkea painovoiman avulla puoleensa, pimeä energia toimii työntävänä voimana kiihdyttäen maailmankaikkeuden laajenemista.

Pimeän energian tiheyden arvellaan olevan ajasta ja paikasta riippumaton vakio. Kun maailmankaikkeus laajenee, pimeän energian määrä universumissa siis kasvaa. Lisääntyneen poistovoiman takia kaikkeus tulee laajenemaan ikuisesti.

Jos pimeän energian tiheys kuitenkin muuttuu ajan myötä, odotettavissa voi olla täysin erilainen loppu.

Tiheyden tasaisesti kasvaessa galaksit, tähdet ja lopulta jopa atomit voivat repeytyä hajalle pimeän energian voimasta. Sen sijaan tiheyden pienetessä universumi saattaa kaukaisessa tulevaisuudessa romahtaa painovoiman vetämänä kasaan.

Nyt Pariisin astrofysiikan instituutin tutkijat ovat keksineet, miten avaruuden tyhjiä alueita katsomalla voidaan päätellä mikä näistä kolmesta vaihtoehdosta tulee toteutumaan.

Heti alkuräjähdyksen jälkeen osa avaruudessa oli tiheämpiä ja osa hieman vähemmän tiheitä alueita. Vähemmän tiheät osat kehittyivät 30-150 miljoonan valovuoden kokoisiksi tyhjiksi alueiksi. Ne voivat siis olla jopa tuhat kertaa Linnunradan halkaisijaa suurempia.

Julkaistun tutkimuksen mukaan lisääntyvä pimeän energian tiheys olisi synnyttänyt useampia suuria, mutta vähemmän pieniä tyhjiä alueita kuin jos tiheys pysyisi vakiona. Ajan myötä vähenevä pimeän energian tiheys olisi puolestaan johtanut vastakkaiseen tulokseen.

Nykyiset havaintolaitteistot eivät ole riittävän hyviä, jotta voisimme varmistua mikä vaihtoehdoista on oikea. Tätä varten täytyy odottaa vuonna 2020 laukaistavaa ESAn Euclid-avaruusteleskooppia.

Aiheesta julkaistu tutkimus (englanniksi)