Μελέτη ανατρέπει όσα πιστεύαμε για επέκταση του Σύμπαντος: Άλλαξε πορεία και οδηγείται σε καταστροφή

Μια νέα μελέτη υποδηλώνει ότι η επέκταση του σύμπαντος μπορεί στην πραγματικότητα να έχει αρχίσει να επιβραδύνεται, αντί να επιταχύνεται με ολοένα και αυξανόμενο ρυθμό.

Τα αξιοσημείωτα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, θέτουν υπό αμφισβήτηση τη μακροχρόνια θεωρία ότι μια μυστηριώδης δύναμη, γνωστή ως «σκοτεινή ενέργεια», απομακρύνει τους μακρινούς γαλαξίες με ολοένα και ταχύτερο ρυθμό. Αντιθέτως, δεν παρουσιάζουν κανένα στοιχείο που να υποδηλώνει επιτάχυνση του σύμπαντος.

Εάν τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν, θα μπορούσε να ανοίξει ένα εντελώς νέο κεφάλαιο στην προσπάθεια των επιστημόνων να αποκαλύψουν την πραγματική φύση της «σκοτεινής ενέργειας», να επιλύσουν την «ένταση του Hubble» και να κατανοήσουν το παρελθόν και το μέλλον του σύμπαντος.

Σύμφωνα με τη Royal Astgronomical Society, ο επικεφαλής ερευνητής, καθηγητής Young-Wook Lee, του Πανεπιστημίου Yonsei στη Νότια Κορέα, δήλωσε: «Η μελέτη μας δείχνει ότι το σύμπαν έχει ήδη εισέλθει σε μια φάση επιβραδυνόμενης επέκτασης στην παρούσα εποχή και ότι η σκοτεινή ενέργεια εξελίσσεται με τον καιρό πολύ πιο γρήγορα από ό,τι πιστεύαμε. 

Εάν αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν, θα σηματοδοτήσουν μια σημαντική αλλαγή στην κοσμολογία από την ανακάλυψη της «σκοτεινής ενέργειας» πριν από 27 χρόνια».

Αμφισβητείται η θεωρία που κέρδισε Νόμπελ Φυσικής το 2011

Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες, οι αστρονόμοι πιστεύουν ευρέως ότι το σύμπαν επεκτείνεται με ολοένα και ταχύτερο ρυθμό, ωθούμενο από ένα αόρατο φαινόμενο που ονομάζεται «σκοτεινή ενέργεια» και λειτουργεί ως μια μορφή αντιβαρύτητας.

Αυτό το συμπέρασμα, που βασίζεται σε μετρήσεις αποστάσεων από μακρινούς γαλαξίες με τη χρήση σουπερνόβα τύπου Ia, κέρδισε το Νόμπελ Φυσικής το 2011.

Ωστόσο, μια ομάδα αστρονόμων του Πανεπιστημίου Yonsei παρουσίασε τώρα νέα στοιχεία που αποδεικνύουν ότι οι σουπερνόβα τύπου Ia, που θεωρούνταν για πολύ καιρό ως τα «στάνταρ κεριά» του σύμπαντος, επηρεάζονται στην πραγματικότητα σε μεγάλο βαθμό από την ηλικία των προγονικών τους άστρων.

Ακόμη και μετά την τυποποίηση της φωτεινότητας, οι σουπερνόβα από νεότερους αστρικούς πληθυσμούς εμφανίζονται συστηματικά πιο αμυδρές, ενώ εκείνες από παλαιότερους πληθυσμούς εμφανίζονται πιο φωτεινές.

Με βάση ένα πολύ μεγαλύτερο δείγμα 300 γαλαξιών, η νέα μελέτη επιβεβαίωσε αυτό το φαινόμενο, υποδηλώνοντας ότι η εξασθένιση των μακρινών σουπερνόβα δεν προκύπτει μόνο από κοσμολογικά φαινόμενα, αλλά και από αστροφυσικά φαινόμενα.

Όταν διορθώθηκε αυτό, τα δεδομένα των σουπερνόβα δεν ταιριάζουν πλέον με το τυπικό κοσμολογικό μοντέλο ΛCDM με κοσμολογική σταθερά, σύμφωνα με τους ερευνητές.

Αντίθετα, ταίριαζαν πολύ καλύτερα με ένα νέο μοντέλο που προτιμάται από το πρόγραμμα Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), το οποίο προέρχεται από βαρυονικές ακουστικές ταλαντώσεις (BAO) – ουσιαστικά τον ήχο της Μεγάλης Έκρηξης (Big Bang) – και δεδομένα κοσμικού μικροκυματικού υποβάθρου (CMB).

Για να επιβεβαιώσουν περαιτέρω τα αποτελέσματά τους, η ομάδα του Yonsei διεξάγει τώρα μια «δοκιμή χωρίς εξέλιξη», η οποία χρησιμοποιεί μόνο σουπερνόβα από νέους, σύγχρονους γαλαξίες-ξενιστές σε όλο το φάσμα του κόκκινου μετατοπισμού. Τα πρώτα αποτελέσματα υποστηρίζουν ήδη το κύριο συμπέρασμά τους.

«Μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια, με το Παρατηρητήριο Vera C. Rubin να ανακαλύπτει περισσότερες από 20.000 νέους γαλαξίες που φιλοξενούν σουπερνόβα, οι ακριβείς μετρήσεις ηλικίας θα επιτρέψουν μια πολύ πιο αξιόπιστη και οριστική δοκιμή της κοσμολογίας των σουπερνόβα», δήλωσε ο ερευνητής καθηγητής Chul Chung, συν-επικεφαλής της μελέτης μαζί με τον υποψήφιο διδάκτορα Junhyuk Son.

Το Αστεροσκοπείο Vera C. Rubin, που βρίσκεται σε ένα βουνό στις Χιλιανές Άνδεις, φιλοξενεί την πιο ισχυρή ψηφιακή κάμερα στον κόσμο. Ξεκίνησε τις επιστημονικές του δραστηριότητες φέτος και θα μπορούσε να απαντήσει σε ζωτικά ερωτήματα σχετικά με το δικό μας ηλιακό σύστημα και το ευρύτερο σύμπαν.

Μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και την ταχεία επέκταση του σύμπαντος πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, η βαρύτητα επιβράδυνε την επέκτασή του. Ωστόσο, το 1998, διαπιστώθηκε ότι εννέα δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη γέννηση του σύμπαντος, η επέκτασή του είχε αρχίσει να επιταχύνεται ξανά, ωθούμενη από μια μυστηριώδη δύναμη.

Οι αστρονόμοι ονόμασαν αυτή την ενέργεια «σκοτεινή ενέργεια», αλλά παρά το γεγονός ότι αποτελεί περίπου το 70% του σύμπαντος, εξακολουθεί να θεωρείται ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της επιστήμης.

Πέρυσι, δεδομένα από το DESI στο Τούσον της Αριζόνα υποδήλωσαν ότι η δύναμη που ασκεί η σκοτεινή ενέργεια έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, κάτι για το οποίο υπάρχουν όλο και περισσότερες ενδείξεις.

Η ελπίδα είναι ότι με αυτά τα νέα εργαλεία στο οπλοστάσιό τους, οι αστρονόμοι θα είναι πλέον καλύτερα εξοπλισμένοι για να βρουν στοιχεία σχετικά με το τι ακριβώς είναι η σκοτεινή ενέργεια και πώς επηρεάζει το σύμπαν.