Νέες παρατηρήσεις μπορεί να αλλάξουν όλα όσα πιστεύουμε για το Σύμπαν

Η Σκοτεινή Ενέργεια, η μυστηριώδης δύναμη που πιστεύεται ότι κινεί την ολοένα και πιο γρήγορη διαστολή του Σύμπαντος, φαίνεται να μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου, σύμφωνα με νέες παρατηρήσεις που δημοσιεύθηκαν την περασμένη Τετάρτη. Αν η Σκοτεινή Ενέργεια όντως εξασθενεί, αυτό πιθανότατα σημαίνει ότι η κατανόηση της επιστήμης για το πώς λειτουργεί το Σύμπαν θα πρέπει να επαναδιατυπωθεί. Τα νέα ευρήματα προέρχονται από το φασματοσκοπικό όργανο σκοτεινής ενέργειας (DESI), το οποίο βρίσκεται σε ένα τηλεσκόπιο στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak στην πολιτεία της Αριζόνα των ΗΠΑ.

«Αυτό που βλέπουμε είναι άκρως ενδιαφέρον», δήλωσε ο Alexie Leauthaud-Harnett, εκπρόσωπος της σύμπραξης DESI, στην οποία συμμετέχουν 70 ιδρύματα από όλο τον κόσμο. «Είναι συναρπαστική η σκέψη ότι μπορεί να βρισκόμαστε στο κατώφλι μιας σημαντικής ανακάλυψης σχετικά με τη Σκοτεινή Ενέργεια και τη θεμελιώδη φύση του Σύμπαντος μας».

Οι λεπτές οπτικές ίνες του οργάνου DESI μπορούν να παρατηρούν ταυτόχρονα 5.000 γαλαξίες ή κβάζαρ (πυρακτωμένες μάζες με μια μαύρη τρύπα στην καρδιά τους) για 20 λεπτά. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να υπολογίσουν την ηλικία και την απόσταση αυτών των αντικειμένων και να δημιουργήσουν έναν χάρτη του Σύμπαντος, ώστε να μπορούν να ανιχνεύσουν μοτίβα και να ανιχνεύσουν την ιστορία του.

Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και έναν αιώνα ότι το Σύμπαν διαστέλλεται, επειδή έχουν παρατηρηθεί τεράστια σμήνη γαλαξιών να απομακρύνονται το ένα από το άλλο. Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι επιστήμονες ταρακούνησαν το επιστημονικό πεδίο ανακαλύπτοντας ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται με την πάροδο του χρόνου.

Το όνομα «Σκοτεινή Ενέργεια» δόθηκε στο φαινόμενο που οδηγεί αυτή την επιτάχυνση, τα αποτελέσματα της οποίας φαίνεται να αντισταθμίζονται εν μέρει από τη συνηθισμένη ύλη και ένα επίσης άγνωστο πράγμα που ονομάζεται Σκοτεινή Ύλη. Το Σύμπαν πιστεύεται ότι αποτελείται κατά 70% από τη Σκοτεινή Ενέργεια, κατά 25% από τη Σκοτεινή Ύλη και μόλις κατά 5% από την κανονική ύλη.

Η καλύτερη κατανόηση της επιστήμης για το πώς λειτουργεί το Σύμπαν, η οποία ονομάζεται το Καθιερωμένο Κοσμολογικό Μοντέλο, αναφέρεται στη Σκοτεινή Ενέργεια ως σταθερή – που σημαίνει ότι δεν αλλάζει. Η ιδέα εισήχθη για πρώτη φορά από τον Albert Einstein στη Θεωρία της Σχετικότητας.

Ο Arnaud de Mattia, ένας Γάλλος Φυσικός που συμμετείχε στην ανάλυση των δεδομένων του DESI, δήλωσε στο AFP ότι το καθιερωμένο μοντέλο είναι «ικανοποιητικό», αλλά εμφανίζονται κάποιες «εντάσεις» μεταξύ των παρατηρήσεων.

Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τρόποι μέτρησης της διαστολής του Σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένης της εξέτασης της παρατεταμένης ακτινοβολίας μετά το Big Bang, των εκρήξεων άστρων που ονομάζονται σουπερνόβα και του τρόπου με τον οποίο η βαρύτητα παραμορφώνει το φως των γαλαξιών. Όταν η ομάδα DESI συνδύασε τα νέα δεδομένα της με άλλες μετρήσεις, βρήκε «ενδείξεις ότι ο αντίκτυπος της Σκοτεινής Ενέργειας μπορεί να εξασθενεί με την πάροδο του χρόνου».

«Αυτή η νέα γενιά ερευνών – μέσα στα επόμενα χρόνια – θα το αποτυπώσει αυτό», δήλωσε στο AFP ο Joshua Frieman, θεωρητικός αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Αλλά προς το παρόν, «βρισκόμαστε σε αυτό το ενδιαφέρον σημείο καμπής».

Ο Burtin δήλωσε ότι η επιβεβαίωση της θεωρίας της «εξελισσόμενης Σκοτεινής Ενέργειας» θα ήταν μια «επανάσταση στο επίπεδο της ανακάλυψης της επιταχυνόμενης διαστολής», η οποία από μόνη της αποτέλεσε αντικείμενο ενός Νόμπελ Φυσικής. «Το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο θα έπρεπε να είναι διαφορετικό».

Η έρευνα του DESI, η οποία περιελάμβανε τριετείς παρατηρήσεις 15 εκατομμυρίων γαλαξιών και κβάζαρ, παρουσιάστηκε σε συνέδριο της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας στην Καλιφόρνια.

Ο Γάλλος φυσικός Etienne Burtin ήταν βέβαιος ότι «θα πρέπει να έχουμε μια σαφέστερη εικόνα μέσα σε πέντε χρόνια». Αυτό συμβαίνει επειδή αναμένεται πλήθος νέων δεδομένων από το DESI, το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid, το επερχόμενο διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman της NASA και το παρατηρητήριο Vera Rubin στη Χιλή.

«Όταν συνδυάζουμε όλα τα κοσμολογικά δεδομένα, συνηγορεί υπέρ του ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχυνόταν με ελαφρώς υψηλότερο ρυθμό πριν από περίπου επτά δισεκατομμύρια χρόνια», δήλωσε ο de Mattia. Αλλά προς το παρόν δεν υπάρχει «απολύτως καμία βεβαιότητα» για αυτό.

[via]