Το Σύμπαν μπορεί να μην διαστέλλεται: Αμφιλεγόμενη νέα μελέτη υποστηρίζει ότι η θεωρία της σκοτεινής ενέργειας είναι «μάλλον επισφαλής»

Κατά τις τελευταίες δύο δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν ευρέως αποδεχτεί την ιδέα ότι το σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό, καθοδηγούμενο από τη μυστηριώδη "σκοτεινή ενέργεια".

Η ανακάλυψη, αρχικά στη δεκαετία του 1990, πριν από 5 χρόνια κέρδισε ένα βραβείο Νόμπελ στη Φυσική και γέννησε το σημερινό «Καθιερωμένο Μοντέλο» της κοσμολογίας.   Η ανακάλυψή τους βασίστηκε στην ανάλυση υπερκαινοφανών αστέρων (σουπερνόβα) τύπου Ia, δηλαδή άστρων που έχουν καταρρεύσει κάτω από τη δύναμη της βαρύτητας, προκαλώντας θερμοπυρηνικές εκρήξεις.

Με δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και επίγεια τηλεσκόπια, οι τρεις ερευνητές υπολόγισαν με συναδέλφους τους τις αποστάσεις των αστέρων, διαπιστώνοντας έκπληκτοι πως αυτές αυξάνονταν ολοένα και ταχύτερα με την πάροδο του χρόνου. Έτσι, η επιστημονική κοινότητα αποδέχθηκε την ιδέα της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος, αναζητώντας την αιτία που κρύβεται πίσω από αυτήν.

Αλλά τώρα, μια ομάδα φυσικών ισχυρίζεται πως ίσως να είναι λανθασμένη.

Σε μια νέα ανάλυση, χρησιμοποιώντας ένα σύνολο δεδομένων δέκα φορές μεγαλύτερο από το αρχικό, οι φυσικοί υποστηρίζουν ότι ένας βασικός πυλώνας του μοντέλου είναι «μάλλον επισφαλής», με την έννοια της σκοτεινής ενέργειας που προκύπτει από ένα υπεραπλουστευμένο θεωρητικό μοντέλο που κατασκευάστηκε πάνω από 80 χρόνια πριν.

Σε αντίθεση με την τρέχουσα αντίληψη για τη συμπεριφορά του σύμπαντος, λένε ότι αντ 'αυτού μπορεί να επεκτείνεται με σταθερό ρυθμό, χωρίς τη βοήθεια της σκοτεινής ενέργειας.

Χρησιμοποιώντας έναν πολύ μεγάλο όγκο δεδομένων –δηλαδή μία λίστα 740 σουπερνόβα τύπου Ia, δεκαπλάσια από το δείγμα που οδήγησε στο βραβείο Νόμπελ– οι επιστήμονες βρήκαν πως οι ενδείξεις για την επιτάχυνση είναι λιγότερο τελεσίδικες από όσο θεωρούνταν μέχρι σήμερα.

Στη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Scientific Reports, αναφέρουν οι συντάκτες της, ότι αντίθετα τα δεδομένα είναι συνεπή με  ένα σταθερό ρυθμό συμπαντικής διαστολής.

Σύμφωνα με τον Subir Sarkar, καθηγητή στο τμήμα φυσικής του πανεπιστημίου της Οξφόρδης και επικεφαλής της ομάδας, η ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος οδήγησε στην αντίληψη ότι το σύμπαν κατακλύζεται από μία «σκοτεινή ενέργεια», η οποία αποτελεί αυτή τη στιγμή το αποδεκτό μοντέλο κοσμολογικό μοντέλο.

«Ωστόσο, τώρα υπάρχει διαθέσιμο ένα μεγαλύτερο πλήθος δεδομένων, για να πραγματοποιηθούν πιο λεπτομερείς και ακριβείς αναλύσεις. Αναλύσαμε τον τελευταίο κατάλογο 740 σουπερνόβα τύπου Ia, δέκα φορές περισσότερους από το δείγμα στο οποίο βασίσθηκε η αρχική ανακάλυψη–  και βρήκαμε πως η στατιστική αξιοπιστία του αποτελέσματος φτάνει τα “3 σίγμα”, όπως λένε οι φυσικοί. 

Επομένως είναι πολύ μικρότερη από τα “5 σίγμα” που απαιτούνται, ώστε να θεωρηθεί στατιστικά σημαντική οποιαδήποτε ανακάλυψη», σημειώνει ο επιστήμονας στην ιστοσελίδα του πανεπιστημίου της Οξφόρδης.

Ένα ανάλογο παράδειγμα είναι οι πρόσφατες ενδείξεις για τον εντοπισμό ενός καινούριου σωματιδίου στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN, η στατιστική αξιοπιστία των οποίων μάλιστα αρχικά έφτανε τα 3,9 και 3,4 σίγμα. Ωστόσο, όπως ανακοινώθηκε λίγους μήνες αργότερα, νεότερα δεδομένα μείωσαν την αξιοπιστία στο “1 σίγμα”, δείχνοντας τελικά πως οι ενδείξεις παρέπεμπαν σε τυχαίες διακυμάνσεις και όχι σε κάποιο καινούριο σωματίδιο.

Στην περίπτωση πάντως της επιταχυνόμενης διαστολής, υπάρχουν και άλλα στοιχεία που συνηγορούν υπέρ της, όπως για παράδειγμα οι μετρήσεις της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου (CMB), δηλαδή του υπολείμματος της ακτινοβολίας που εξέπεμπε το σύμπαν περίπου 380.000 χρόνια μετά τη δημιουργία του.

Ωστόσο, σύμφωνα με τον Sarkar , αυτές οι ενδείξεις είναι έμμεσες, εν μέρει επειδή η CMB δεν επηρεάζεται από την υποτιθέμενη «σκοτεινή ενέργεια».

Όπως προσθέτει, σίγουρα θα χρειασθούν περισσότερα επιχειρήματα για να πεισθεί η επιστημονική κοινότητα, ωστόσο η δουλειά που έχει κάνει ο ίδιος με τους συναδέλφους του δείχνει ήδη πως είναι μάλλον σαθρός ένας βασικός πυλώνας του καθιερωμένου κοσμολογικού μοντέλου.

«Ελπίζω πως θα αποτελέσει κίνητρο για καλύτερη ανάλυση των κοσμολογικών δεδομένων, όπως επίσης και ότι θα εμπνεύσει τους θεωρητικούς φυσικούς να διατυπώσουν πιο εξελιγμένα κοσμολογικά μοντέλα».

Είναι αναμενόμενο ότι θα υπάρξει "σημαντική πρόοδος" προς την κατεύθυνση αυτή με το European Extremely Large Telescope , το οποίο θα χρησιμοποιήσει ένα υπερευαίσθητο λέιζερ για τη μέτρηση άμεσα αν το σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό σε χρονικό διάστημα 10-15 ετών .
25/10/2016

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου