1 / 50

Mørk Energi

Mørk Energi. Det største mysterium i astrofysik. Af Ole Bjælde, ph.d.studerende, cand.scient., Århus Universitet. København, 3. december, 2007. FUNDAMENTALE OBSERVATIONER. Den mørke nattehimmel. Olbers paradoks. Hubble ultra deep field.

frieda
Download Presentation

Mørk Energi

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Mørk Energi Det største mysterium i astrofysik Af Ole Bjælde, ph.d.studerende, cand.scient., Århus Universitet København, 3. december, 2007

  2. FUNDAMENTALEOBSERVATIONER

  3. Den mørke nattehimmel Olbers paradoks Hubble ultra deep field

  4. Fordi lys bevæger sig med en endelig hastighed (300.000 km/s), kigger vi tilbage i tiden, når vi betragter fjerne objekter. Solen: 8,2 minutter Alfa Centauri: 4 år Andromeda 2.2 mio. år Baggrundsstrålingen: 13.7 mia. år

  5. Universets udvidelse a(t1) a(t2)

  6. Rødforskydning Dopplereffekt

  7. Baggrundstrålingen Hele det synlige Univers i mikrobølger (ca. 40 milliarder lysår)

  8. Baggrundsstrålingen • Bedste bevis for Big Bang • Tidlige Univers: • Rekombination Mikrobølger  = 160.4 GHz,  = 1.9mm T = 2.725 K

  9. Nobelprisen i Fysik 2006

  10. Homogent & Isotropt Univers Homogent & isotropt Homogent & anisotropt Inhomogent & anisotropt

  11. Sloan Digital Sky Survey

  12. Galakser & Galaksehobe

  13. 3 epoker • Tidlige strålingsdomineret epoke • Mellemliggende stofdomineret epoke • Nuværende mørk energi-domineret epoke

  14. NEUTRINOER 0.1-1 % 70 % MØRK ENERGI (UNIVERSET UDVIDER SIG HURTIGERE OG HURTIGERE) MØRKT STOF 25 % NORMALT STOF (STJERNER ETC) 5 % Universets indhold

  15. EVIDENS FOR MØRK ENERGI

  16. Supernovae • Dobbeltstjernesystem • Hvid dværg • Rød gigantstjerne • Masseoverførsel • Chandrasekhar-masse=1.4Msol • Supernovaeksplosion(SNIa) • Afstandsmål

  17. Supernovae Supernova 2004aw Supernova 2002bo

  18. Andre typer af supernovae Type II Eksplosioner af stjerner indeholdende brint Type I (a,b,c) Eksplosioner af stjerner ikke indeholdende brint

  19. Supernovae Type Ia • Stjernen når Mch og kollapser • Fusion i næsten hele stjernen • Stjernen eksploderer pga. den enorme energi • Chokbølge udsendes med 3% af c • Signifikant stigning i lysstyrke • Henfald af tunge grundstoffer

  20. Supernovae Type Ia Nikkel Korrigere for afstand Kobolt

  21. Supernovae • Analysere mange lyskurver for SN1a med z<2 • Svagere end i et univers med konstant udvidelse

  22. Universets Geometri =+1 =-1 =0

  23. Universet har præcist nok mørk energi til at være fladt!

  24. MØRK ENERGI

  25. Mørk energi Der bliver ikke mindre af det mens universet udvider sig Alm. stof Der bliver mindre af det mens universet udvider sig Mørk energi vil i sidste ende dominere!

  26. Einstein • Einsteins feltligninger • Løst af A. Friedmann i 1922 • Friedmann-ligningen • Accelerationsligningen

  27. Einstein Ny type energi Statisk Univers Einsteins trick Positivt krummet univers =+1

  28. Galakserne flytter sig!

  29. Kosmologisk Konstant Negativt tryk Vakuum-energi Forklarer universets accelererende ekspansion

  30. Koincidens-problem

  31. Kosmologisk konstant-problem Når vi udregner tætheden tager vi fejl med en faktor 10.000.000.000.000. 000.000.000.000.000. 000.000.000.000.000. 000.000.000.000.000. 000.000.000.000.000. 000.000.000.000.000. 000.000.000.000.000. 000.000.000.000.000. 000.000

  32. Andre Kandidater? Alm. stof, mørkt stof og stråling har positivt tryk Quintessence(Kvintessens) Dynamisk, rum- og tidsafhængig type af energi med negativt tryk tilstrækkelig til at styre den accelererende ekspansion

  33. Quintessence Kan løse koincidensproblemet Nyt kosmologisk konstant problem =0 ?? Tryk = Kinetisk – Potentiel Energi per volumen = Kinetisk + Potentiel

  34. Neutrinoer med varierende masse Mørk energi = Neutrinoer + Quintessence Femte kraft   

  35. Kosmologisk Perturbations- teori • Strukturudvikling fra Big Bang • Perturbationer gror pga. tyngdekraften

  36. Skæbne Frosset univers T ! 0 Univers som trækker sig sammen igen Big Rip slutning?

  37. Alternative Forklaringer • Universet er fyldt med en slags gas med de rigtige egenskaber • Newtons tyngdelov er forkert!? • Vi har mere end 3 rumlige dimensioner og 1 tids-dimension • Observationerne af SNIa er forkerte!?

  38. Beyond Einstein Missionen • Styret af NASA • Observere mange SNIa • ADEPT • SNAP • Destiny

  39. ADEPT Advanced Dark Energy Physics Telescope • 1.1 meter teleskop • 100 mio. galakser • 1000 SNIa Se på fordelingen af galakser – Sammenligne hvordan de klumper pga. tyngdekraften nu i forhold til i det tidlige univers.

  40. SNAP SuperNova/Acceleration Probe • 1.8-meter teleskop med en CCD detektor med en milliard pixels • 2000 SNIa/år – nære og fjerne Observertioner af mange supernovae vil fortælle hvordan universet har udvidet sig

  41. Destiny Dark Energy Space Telescope • 1.65-meter teleskop • 3000 SNIa på 2 år • 1000 kvadratgraders undersøgelse af fordeling af stof i universet siden Big Bang • 10 gange bedre sensitivitet end jordbaserede eksperimenter

  42. Åbne Spørgsmål • Hvor kom de første inhomogeniteter fra? • Hvad er mørkt stof? • Hvad er mørk energi? Svarene skal findes ved hjælp af fysik ved meget høj energi!

  43. Forening af naturkræfter Stærk vekselvirkning Flat univers, inhomogeniteter GUT (Grand unified theory) Mørkt stof? Elektromagnetisk vekselvirkning Elektrosvage vekselvirkning T.O.E Svage vekselvirkning Mørk energi? Tyngdekraft 1019 100 1015 Energi/GeV

  44. TAK FOR NU! The Finger of God (Del af Carina-tågen)

  45. Ekstra Læsning • http://universe.nasa.gov/ • http://arxiv.org/PS_cache/hep-th/pdf/0603/0603057v3.pdf • http://astro.ku.dk/dark/pr/articles/NV_Supernova.pdf • http://map.gsfc.nasa.gov • http://www.dr.dk/P1/rosenkjaer/Anja+Andersen/20070319112839.htm

More Related