Percepatan perluasan alam semestaModel Lambda-CDM, percepatan perluasan alam semesta. Garis waktu dallam diagram skematik ini memanjang dari Ledakan Besar/ era inflasi 13,7 miliar tahun yang lalu hingga waktu kosmologis saat ini.
Percepatan perluasan alam semesta adalah perluasan alam semesta yang semakin cepat dari waktu ke waktu. Ini menunjukkan adanya beberapa jenis materi eksotis dengan tekanan negatif. Kemungkinan paling sederhana adalah konstanta kosmologis tetapi ada alternatif, misalnya bidang skalar yang berkembang.[1]
Perluasan alam semesta adalah salah satu penemuan paling mendalam dalam kosmologi modern, kemungkinannya adalah kekuatan kosmik misterius energi gelap - yang mengisi 70% massa jenis-energi yang tersebar merata di seluruh alam semesta.[2] Hasil ini telah ditetapkan dengan baik menggunakan kombinasi prob kosmologis yang menghasilkan model standar kosmologi modern yang merupakan kombinasi konstanta kosmologis dengan materi gelap dingin dan barion.[3] Pengamatan tiga belas tahun yang lalu, pengamatan supernova tipe Ia tampak lebih redup bahwa mereka akan ada di alam semesta yang melambat diikuti oleh serangkaian pengamatan independen yang melibatkan galaksi dan gugus galaksi serta gelombang mikro kosmik.[4]
Bukti pengamatan
Alam semesta yang mengembang dan perluasan yang semakin cepat saat ini adalah dua penemuan penting dalam kosmologi pengamatan. Selama 40 tahun, para astronom berharap untuk mengukur perubahan laju perluasan alam semesta sebagai cara untuk mengukur kepadatan massa alam semesta dan geometri ruang untuk memprediksi masa depan perluasan kosmik.
Pengamatan supernova
Kesan seniman tentang supernova tipe Ia, seperti yang diungkapkan oleh pengamatan spektro-polarimetri.
Pada tahun 1998, pengamatan terbaru oleh dua kelompok (Riess et. al. 1998, Perlmutter et. al. 1999)[5] dari ledakan bintang katai putih dalam sistem biner, yang disebut supernova tipe Ia (SN Ia), menunjukkan bukti bahwa perluasan alam semesta tidak melambat, seperti yang diprediksi oleh model paling sederhana, tetapi percepatan dalam perluasan alam semesta yang semakin cepat.[6] Jika hasil ini dikonfirmasi, model terbaik harus ditambahkan konstituen untuk alam semesta, suatu bentuk energi vakum yang mendorong perluasan alam semesta, yang membuat geometri skala besar Euclidean, dan yang mengandung sebagian besar kepadatan energi alam semesta.
Pengamatan yang dilakukan oleh para astronom menggunakan pengukuran suhu sinar-X dari gas yang sangat panas yang meliputi gugus dan membandingkan data dengan seberapa terang gugus tersebut muncul di langit. Gugus dengan suhu yang sama dan terletak pada jarak yang sama akan tampak sama cerahnya, dan hasil menunjukkan gugus kurang cerah dari yang diharapkan. Penelitian sebelumnya yelah menunjukkan bahwa alam semesta saat ini mungkin mengembang secara merata ke segala arah, tetapi hasil ini memiliki signifikansi yang jauh lebih besar. Para ilmuwan berspekulasi bahwa efek yang tidak merata dari perluasan kosmik ini mungkin disebabkan oleh energi gelap. Sangat sedikit yang diketahui tentang energi gelap, kecuali bahwa energi gelap tampaknya telah mempercepat perluasan alam semesta dalam beberapa miliar tahun terakhir.[9]
Radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik
Model perlambatan yang konsisten dengan pengamatan latar belakang gelombang mikro kosmik baru-baru ini yang dihasikan oleh WMAP,[10] merefleksikan keadaan Alam semesta seperti pada masa pertumbuhannya, pasti telah berkembang pesat dan pada kecepatan yang sama ke segala arah. Peta menunjukkan laju perluasan alam semesta ke berbagai arah melintasi langit yang diukur dengan penelitian saat ini.
Penemuan percepatan kosmik adalah salah satu perkembangan terpenting dalam kosmologi modern. Analisi gabungan percobaan kosmologi modern, termasuk SNe Ia, konstanta hubble, osilasi akustik barion, galaksi dan gugus galaksi serta latar belakang gelombang mikro kosmik kini telah mengukur kontribusi materi dan konstanta kosmologis terhadap kerapatan energi alam semesta lebih baik dari 0,01, memberikan pengukuran percepatan yang aman.[3][11] Berbagai pengamatan telah menyatakan energi gelap ~70% dari total kepadatan energi alam semesta saat ini. Namun, sifat sebenarnya dari energi gelap masih belum dimetahui dan masih menjadi bahan spekulasi.[4]