Περιεχόμενα
Μαύρη ύλη. Στο γνωστικό μας πεδίο έχει μπει ως η πιο ακριβή ύλη που υπάρχει στο σύμπαν, κυρίως από ειδήσεις που μας ενημερώνουν ότι ένα της γραμμάριο κοστίσει 65 τρισεκατομμύρια δολάρια. Οι πιο ψαγμένοι όμως γνωρίζουν τη μαύρη ενέργεια, η οποία ευθύνεται για την διαστολή του διαστήματος με μεγάλη ταχύτητα. Η επιστημονική κοινότητα ξέρει σίγουρα πολύ περισσότερα για το τι είναι τελικά η μαύρη ενέργεια, αλλά φαίνεται πως κι αυτά που ήξεραν, είχαν ένα ελάττωμα.
Αυτό έδειξε ένα πείραμα που έγινε πριν μερικά 24ωρα, το μεγαλύτερο και πιο ακριβές στην Ιστορία του διαστήματος, με βάση το οποίο οι επιστήμονες ανακοίνωσαν πως ανακάλυψαν ένα μεγάλη ελάττωμα στην ως τώρα αντίληψή τους γύρω από τη μαύρη ενέργεια.
Η μαύρη ενέργεια (διαφέρει από τη μαύρη ύλη) θεωρείτο μέχρι την Πέμπτη ως μια συνεχής δύναμη του διαστήματος που υπήρχε σε όλη την κοσμική ιστορία. Τα δεδομένα όμως δείχνουν ότι είναι πιθανό αυτή η δύναμη να μην ήταν πάντοτε όπως είναι σήμερα. Να άλλαξε δηλαδή στην διάρκεια των ετών, να γινόταν πότε πιο δυνατή και πότε πιο αδύναμη, να αντιστρεφόταν ή ακόμα και να χανόταν για λίγο.
«Είναι ίσως το πρώτο σοβαρό στοιχείο που έχουμε για τη μαύρη ενέργεια εδώ και 25 χρόνια», δήλωσε ο αστρονόμος Άνταμ Ρις του Johns Hopkins University και του Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου στη Βαλτιμόρη, που πήρε το 2011 το Νόμπελ Φυσικής για την ανακάλυψη της μαύρης ενέργειας.
Το εύρημα που ξάφνιασε τους ερευνητές – Αποκαλύφθηκε πιο γρήγορα από αυτό που περίμεναν
Αν αυτό το συμπέρασμα επιβεβαιωθεί σε νέο πείραμα που θα γίνει, θα αλλάξει εντελώς και την πρόβλεψη των επιστημόνων για την πορεία και την τελική κατάληξη του διαστήματος. Αν η μαύρη ενέργεια ήταν πάντοτε της ίδιας ισχύος, άρα ωθούσε με την ίδια ταχύτητα την διαστολή του χώρου και την απομάκρυνση των σωματιδίων, αυτό σημαίνει πως σε μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, θα προκαλούσε την έκρηξη όλων των άστρων και των Γαλαξιών, ώστε θα τελείωνε κάθε μορφή ζωής, ενέργειας και σκέψης στο διάστημα. Το εύρημα αυτό δείχνει πως η μαύρη ενέργεια είναι ένας θεός που οδηγεί τον Κόσμο σε ένα καλύτερο μέλλον κάθε φορά.
Η επιβεβαίωση της νέας ερμηνείας για τη μαύρη ενέργεια έχει αυτή τη στιγμή μια αναλογία πιθανοτήτων 1/400 να είναι στατιστική ατυχία, να ισχύει δηλαδή.
Χρήζει αναφοράς πως η έρευνα έγινε από το DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) και ήρθε ως αποτέλεσμα μιας έρευνας 6 ετών, στην οποία μια ομάδα επιστημόνων δημιούργησαν έναν τρισδιάστατο χάρτη θέσεων και ταχυτήτων για 40 εκατομμύρια γαλαξίες στη διάρκεια 11 δισ. ετών του κοσμικού χρόνου.
«Μέχρι τώρα, βλέπουμε μια συμφωνία στη βάση του καλύτερου μοντέλου που διαθέτουμε για το διάστημα, αλλά βλέπουμε και δυνητικά ενδιαφέρουσες διαφοροποιήσεις που μπορεί να υποδηλώνουν ότι η μαύρη ενέργεια εξελίσσεται στην διάρκεια του χρόνου», δήλωσε ο Μάικλ Λέβι, διευθυντής του DESI. Τόσο ο ίδιος όσο και η ομάδα του, ξαφνιάστηκαν με το πόσο γρήγορα είχαν αυτό το αποτέλεσμα, καθώς ο στόχος τους ήταν στον πρώτο χρόνο απλά να επιβεβαιώσουν όσα ήδη γνώριζα. Όμως, το άγνωστο τους αποκαλύφθηκε.
Πολύ γρήγορα είδαν πως ο δικός τους χάρτης δεν συμβάδιζε με τα κοσμολογικά δεδομένα του πρότυπου μοντέλου, όπου ο κανόνας ήταν ότι η μαύρη ενέργεια είναι συνεχής και απαράλλακτη. «Δεν είναι ακόμα απόδειξη, αλλά δημιουργεί ενδιαφέρον. Σίγουρα είναι παραπάνω από μια απλή περιέργεια. Θα το αποκαλούσα ως ένα σημάδι», δήλωσε στους New York Times η δρ. Νάταλι Παλάνκ-Ντελαβρουίγ από το Berkeley Lab.
Η μεθοδολογία της έρευνας
Για να μετρήσουν την απόσταση, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τις βαρυονικές ακουστικές ταλαντώσεις, που είναι ουσιαστικά «καρούμπαλα» στην κοσμική διανομή των γαλαξιών. Αυτά τα καρούμπαλα εμφανίστηκαν στο Σύμπαν από ηχητικά κύματα στο καυτό πλάσμα που βρισκόταν στο διάστημα όταν ήταν ακόμα πολύ νέο, στα 380.000 χρόνια ζωής του, δηλαδή πριν από 13.5 δισεκατομμύρια χρόνια. Τότε, αυτά τα καρούμπαλα απείχαν μόλις μισό εκατομμύριο έτη φωτός. Τώρα, 13.5 δισ. χρόνια μετά, το διάστημα έχει διασταλεί τόσο πολύ που οι ταλαντώσεις απέχουν μισό δισεκατομμύριο έτη φωτός.
Για να καταλήξουν στο εύρημα τους, οι επιστήμονες στο DESI διαίρεσαν την κοσμική ιστορία σε 7 τμήματα και για κάθε ένα διάστημα μετρούσαν το μέγεθος των ταλαντώσεων και πόσο απομακρύνονταν μεταξύ τους οι γαλαξίες ανάμεσά τους, αλλά και σε σχέση με τον δικό μας γαλαξία.
Όταν ένωσαν τα δεδομένα από τα 7 διαστήματα, βρήκαν ότι αυτό που είχαν ως βασική υπόθεση, ότι η μαύρη ενέργεια είναι συνεχής, δεν επιβεβαιώνοταν. Οι γαλαξίες στις 3 τελευταίες εποχές έδειχναν πιο κοντά από αυτό που θα έπρεπε να είναι, κάτι που τους οδήγησε στη θεωρία ότι μάλλον δεν είναι συνεχής.
Η Γουέντι Φρίμαν, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, που έχει βασικό αντικείμενο έρευνας την μέτρηση της διαστολής του διαστήματος, χαρακτήρισε ως υπέροχα δεδομένα αυτά της έρευνας, τονίζοντας πως «ανοίγουν ένα παράθυρο κατανόησης της μαύρης ενέργειας, που είναι το πιο κυρίαρχο στοιχείο στο διάστημα και παραμένει το μεγαλύτερο μυστήριο στην κοσμολογία».
Πότε ανακαλύφθηκε η μαύρη ενέργεια;
Η μαύρη ενέργεια εμφανίστηκε στην κουβέντα της αστροφυσικής το 1998, δηλαδή μόλις 26 χρόνια πριν, όταν ο δρ. Ρις μαζί με άλλες δύο ερευνητικές ομάδες ατρονόμων, ανακάλυψαν πως το Σύμπαν διαστελλόταν πιο γρήγορα αντί να επιβραδύνει η διαδικασία, όπως πίστευαν ως τότε. Μέχρι τότε θεωρούσαν πως κάποια στιγμή η διαστολή θα σταματούσε. Συνέβαινε το ακριβώς ανάποδο. Μέχρι και τον ίδιο τον Αϊνστάιν είχε παραπλανήσει.
Η μαύρη ενέργεια ονομάστηκε χάριν της επιστημονικής ανάγκης για τις εξισώσεις, ως παράγοντας Λάμδα από τον Αϊνστάιν. Και το 1998 αποδείχτηκε ότι όσο το Σύμπαν διαστελλόταν, τόσο παρήγαγε μαύρη ενέργεια που ωθούσε ακόμα πιο γρήγορα την διαστολή και την πορεία προς ένα μέλλον δίχως ίχνος φωτός.
Έτσι, το 1998 κατέληξαν οι αστροφυσικοί πως η μαύρη ενέργεια καταλαμβάνει το 70% του διαστήματος, ένα 25% είναι κρύα μαύρη ύλη και ένα 55 είναι ατομική ύλη. Δεδομένα που στέλνει το James Webb, που ξεκίνησε το ταξίδι του τον Δεκέμβριο του 2021, έχουν αρχίσει να αλλάζουν ελαφρώς αυτή την ποσόστωση.
Η παράμετρος W είναι αυτή που εξετάζουν οι επιστήμονες ως προς την πυκνότητα ή την ορμή της, καθότι αυτή είναι στην αρχική εκδοχή του Αϊνστάιν για τη μαύρη ενέργεια το σύμβολο για την συνέχεια της μαύρης ενέργειας με σταθερή αξία -1 σε όλη τη ζωή του Σύμπαντος. Και οι κοσμολόγοι χρησιμοποιούν αυτή τη σταθερά εδώ και 25 χρόνια στα μοντέλα τους.
Αν επιβεβαιωθεί αυτό το εύρημα της έρευνας, σύμφωνα με τον Ρις, θα ανατρέψει πολλές κοσμολογικές μετρήσεις όπως αυτή για την ηλικία ή το μέγεθος του Σύμπαντος.
* Πηγή: New York Times
