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.

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.

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