Επιστημονική έρευνα επιβεβαιώνει την ύπαρξη σκοτεινής ενέργειας

Το σύμπαν μας είναι ένα μυστηριώδες μέρος. Μόνο το 4% αποτελείται από τη συνηθισμένη ύλη που βλέπουμε γύρω μας συμπεριλαμβανομένων όλων των γαλαξιών μαζί με τα αστέρια τους. Το υπόλοιπο σύνολο όπως πιστεύουν οι φυσικοί, αποτελείται από ασθενώς σκοτεινή ύλη και μία μυστηριώδη ουσία που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια που προκαλεί το σύμπαν να επεκτείνεται με επιταχυνόμενο ρυθμό.

Τουλάχιστον, αυτή είναι η υπόθεση και φαίνεται να ταιριάζουν τα δεδομένα παρότι υπάρχουν επιστήμονες που αμφισβητούν την ύπαρξή της και προτείνουν εναλλακτικές λύσεις για να εξηγηθεί η επιταχυνόμενη διαστολή.

Μία νέα, διετής μελέτη από επιστήμονες του πανεπιστημίου του Portsmouth και Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η σκοτεινή ύλη είναι όντως υπαρκτή.

Στις αρχές του 20ου αιώνα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι το σύμπαν βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση, αλλά όταν ο Αϊνστάιν, δούλευε για τη θεωρία της γενικής σχετικότητα, τα μαθηματικά δεν συμφωνούσαν. Το σύμπαν θα έπρεπε να επεκτείνεται. Έτσι, εφηύρε την κοσμολογική σταθερά, ένα μαθηματικό τέχνασμα για να ισορροπήσει τα πάντα έτσι ώστε οι εξισώσεις να περιγράφουν ένα στατικό σύμπαν παρά ένα επεκτεινόμενο.

Στη συνέχεια ο αστρονόμος Edwin Hubble ανακάλυψε ότι το σύμπαν όντως επεκτείνεται αποδεικνύοντας τις αρχικές εξισώσεις του Αϊνστάιν, σωστές. Η κοσμολογική σταθερά λάμβδα (λ) αποτέλεσε τη μεγαλύτερη γκάφα.

Το σύμπαν όμως δεν δημιουργήθηκε για να μας εντυπωσιάσει. Το 1998 οι αστρονόμοι μελετώντας μακρινές εκρήξεις αστέρων σούπερ νόβα τύπου 1Α, ανακάλυψαν ότι όχι μόνο το σύμπαν διαστέλλεται, αλλά ότι το ποσοστό της αύξησης επιταχυνόταν από κάποιο είδος άγνωστης δύναμης.

Τον περασμένο Μάιο , μία ομάδα επιστημόνων από το πανεπιστήμιο Swinburne της Μελβούρνης ανακοίνωσαν μία ανεξάρτητη επιβεβαίωση τόσο για την ύπαρξη σκοτεινής ενέργειας, όσο και για το ρυθμό ανάπτυξης που βασίζεται σε συλλογή δεδομένων 4 ετών από έναν ισχυρό φασματογράφο στο Αυστραλιανό αστεροσκοπείο. Η μελέτη περιελάμβανε περισσότερους από 240000 γαλαξίες και το 7 δισεκατομμυρίων ετών παρελθόν τους και έδειχνε ότι η ανάπτυξη των γαλαξιακών σμηνών έχει επιβραδυνθεί. Αυτό σημαίνει ότι στα πιο απόμακρα μέρη του σύμπαντος –αυτά πίσω στο χωροχρόνο-, κυριαρχεί η βαρύτητα. Μόνο στο δικό μας μέρος του σύμπαντος όπου κυριαρχεί η σκοτεινή ενέργεια, βλέπουμε επιταχυνόμενη διαστολή. Οι ερευνητές του Swinburne εξέτασαν επίσης τις αποστάσεις μεταξύ ζευγών γαλαξιών και τις διακυμάνσεις στην κοσμική ακτινοβολία μικροκυμάτων υποβάθρου (CMB). Διαπίστωσαν ότι η μέση απόσταση μεταξύ ζευγών γαλαξιών έχει αυξηθεί λόγω της επέκτασης του χωροχρόνου παρέχοντας περαιτέρω επιβεβαίωση της σκοτεινής ενέργειας.

Ένα από τα ισχυρότερα αποδεικτικά στοιχεία μπορεί να βρεθεί σε ένα μοναδικό χαρακτηριστικό της CMB που είναι γνωστό ως το ολοκληρωμένο φαινόμενο Sachs-Wolfe με βάση μία πρόβλεψη του 1967 ότι το φως από της CMB θα δείχνει μία μετατόπιση προς το ερυθρό, δηλαδή θα γίνει λίγο πιο μπλε καθώς περνά μέσα από βαρυτικά πεδία.

Οι επιστήμονες δεν ανίχνευαν αυτό το φαινόμενο μέχρι το 2003 όπου το περιοδικό science το θεώρησε ως «η ανακάλυψη της χρονιάς». Εμφανίστηκε ως μικροσκοπική επιπλέον ποσότητα σε φωτόνια της CMB συγκρίνοντας τη θερμοκρασία της CMB με χάρτες των γαλαξιών στη δική μας γειτονιά στο σύμπαν.

Όσο συναρπαστική ανακάλυψη και να ήταν, ήταν ένα πολύ ασθενές σήμα και θα μπορούσε να είχε προκληθεί από διαστημική σκόνη. Έτσι οι Tommso Giannantonio και Robert Crittenden ηγήθηκαν μίας διετούς μελέτης για να επανεξετάσουν τα δεδομένα και τη βελτίωση των γαλαξιακών χαρτών που χρησιμοποιήθηκαν για την αρχική εργασία.

Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι υπάρχουν 99.996% πιθανότητες πως η σκοτεινή ενέργεια είναι υπεύθυνη για τις παρατηρούμενες μεταβολές στην CMB όπου τα φωτόνια είναι ελαφρώς θερμότερα από τα υπόλοιπα. Αυτό αποτελεί μία ανακάλυψη ισοδύναμη με αυτή του μποζονίου Higgs. Δεν είναι γνωστό ακόμα τι είναι η σκοτεινή ενέργεια, αλλά θα σημάνει την αρχή για τις τροποποιήσεις στη θεωρία της γενικής σχετικότητας.

discovery news / Μετάφραση Επιστημονικός

Advertisements