Νέες μετρήσεις περιπλέκουν τον «γρίφο» της σκοτεινής ενέργειας στο σύμπαν

Στη δύση της τελευταίας δεκαετίας του 20ού αιώνα, ο αστροφυσικός Άνταμ Ρις προξένησε σάλο στην ερευνητική κοινότητα, όταν μαζί με συναδέλφους του απέδειξε πως το σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό.

Στην ανακάλυψη αυτή, για την οποία ο ίδιος κέρδισε το Νόμπελ φυσικής το 2011, χρωστά τη «γέννηση» της η σκοτεινή ενέργεια – μία άγνωστη απωστική δύναμη που υπέθεσαν οι επιστήμονες ότι δρα στο σύμπαν και στην οποία απέδωσαν την επιταχυνόμενη διαστολής.

Το μυστήριο της σκοτεινής ενέργειας δεν λύθηκε στα χρόνια που μεσολάβησαν από τότε, αφού προς το παρόν μόνο θεωρίες υπάρχουν για τη φύση της. Μάλιστα, τώρα ο Ρις έρχεται να κάνει την αινιγματική σκοτεινή ενέργεια ακόμη πιο μυστηριώδη αφού, όπως υποστηρίζει, νέες μετρήσεις του δείχνουν πως το σύμπαν διαστέλλεται ταχύτερα από το αναμενόμενο.

Πιο συγκεκριμένα, ο ερευνητής από Ινστιτούτο Επιστημών Διαστημικών Τηλεσκοπίων στη Βαλτιμόρη υπολόγισε με την ομάδα του τον ρυθμό συμπαντικής διαστολής, ο οποίος ονομάζεται σταθερά του Χαμπλ, και την τιμή που έπρεπε να είχε η σταθερά στο «νεαρό» σύμπαν.

Βρίσκοντας πως οι δύο τιμές αποκλίνουν κατά 8%, αυτό σημαίνει πως είτε έχει γίνει κάποιο λάθος στους υπολογισμούς, είτε ότι η σκοτεινή ενέργεια συμπεριφέρεται διαφορετικά απ’ ό,τι εκτιμούσαν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες.

Η μελέτη του Ρις βρίσκεται σε συμφωνία με παλιότερες ανάλογες έρευνες, τις οποίες επομένως επιβεβαιώνει.

«Το συμπέρασμα είναι πως το σύμπαν φαίνεται να επιταχύνεται κατά 8% ταχύτερα από αυτό που θα αναμέναμε, με βάση στοιχεία για την πρώιμη φάση του και τον τρόπο που προβλέπουμε πως θα εξελισσόταν», λέει ο ίδιος στο περιοδικό Scientific American. «Πρέπει να το λάβουμε πολύ σοβαρά υπ' όψιν μας».

Το άρθρο της ομάδας, το οποίο υποβλήθηκε την προηγούμενη εβδομάδα στο περιοδικό Astrophysical Journal, αναθερμαίνει όλες τις πιθανές εκδοχές για τη φύση της σκοτεινής ενέργειας.

Οι περισσότερες παρατηρήσεις ενισχύουν την υπόθεση της «κοσμολογικής σταθεράς», ενός όρου που επινόησε ο Άλμπερτ Αϊνστάιν.

Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, η σκοτεινή ενέργεια δημιουργείται από τον κενό χώρο ο οποίος, σύμφωνα με την κβαντική φυσική, στην πραγματικότητα δεν είναι κενός, αλλά γεμάτος από «εικονικά» σωματίδια και αντισωματίδια, τα οποία δημιουργούνται αυθόρμητα και πολύ γρήγορα επανασυνδέονται για να εξαϋλωθούν.

Με δεδομένο πως αυτά τα «εικονικά» σωματίδια έχουν ενέργεια, ενδεχομένως είναι υπεύθυνα για αυτή την απωστική δύναμη, με άλλα λόγια την αρνητική βαρύτητα, που διαστέλλει στο σύμπαν με επιταχυνόμενη ταχύτητα.

Η απόκλιση όμως που υπολόγισε ο Ρις με τους συνεργάτες του αφήνει ανοικτό το ενδεχόμενο η σκοτεινή ενέργεια να μην είναι σταθερή, αλλά να μεταβάλλεται τόσο χρονικά όσο και από σημείο σε σημείο.

Μία τέτοια θεωρία αποδίδει τη σκοτεινή ενέργεια ως «πεμπτουσία», υποστηρίζοντας πως δεν προέρχεται από τον κενό χώρο αλλά από ένα πεδίο που κατακλύζει τον χωρόχρονο και μπορεί να μεταβάλλεται τοπικά.

Όπως οι παραπάνω υποθέσεις, έτσι και τα υπόλοιπα σενάρια για τη σκοτεινή ενέργεια θα άνοιγαν νέους δρόμους για τους επιστήμονες.

Παρ’ όλα αυτά, όσο κι αν η ασυμφωνία των δύο τιμών υπόσχεται μία νέα «σελίδα» για τη φυσική, οι επιστήμονες υποστηρίζουν πως το πρώτο που θα πρέπει να εξετασθεί είναι αν αυτή οφείλεται σε κάποιο σφάλμα στις μετρήσεις.

«Μήπως υπάρχει κάτι στην κοσμολογία που δεν το καταλαβαίνουμε, ή  μήπως υπάρχει κάποιο πρόβλημα με τα δεδομένα;», αναρωτιέται στο Scientific American ο Τσαρλς Μπενετ από το πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς.

«Μπορεί το πρώτο ενδεχόμενο να είναι πιο σημαντικό, προσωπικά όμως πιστεύω πως το δεύτερο συγκεντρώνει περισσότερες πιθανότητες».
15/4/2016

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου