Σκοτεινή ύλη σύμπαν: Δημιουργήθηκε νέος πιο ολοκληρωμένος «χάρτης» [vid]

Οι επιστήμονες της μεγάλης διεθνούς κοινοπραξίας Μελέτης της Σκοτεινής Ενέργειας (Dark Energy Survey-DES) παρουσίασαν τον μεγαλύτερο και πιο ολοκληρωμένο μέχρι σήμερα «χάρτη» της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν, της αόρατης ύλης που εκτιμάται ότι αποτελεί περίπου το 25% της συνολικής συμπαντικής ύλης, έναντι 5% της ορατής ύλης και 70% της σκοτεινής ενέργειας. Είναι αξιοσημείωτο ότι η κατανομή της σκοτεινής ύλης φαίνεται να είναι τέτοια που, σύμφωνα με τουλάχιστον μερικούς επιστήμονες, δημιουργεί κάποιες αμφιβολίες για την ορθότητα της γενικής θεωρίας σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν.

Οι 400 ερευνητές από επτά χώρες χρησιμοποίησαν την κάμερα σκοτεινής ενέργειας -μία από τις ισχυρότερες του κόσμου με ανάλυση 570 megapixel- που υπάρχει στο διαμέτρου τεσσάρων μέτρων τηλεσκόπιο «Βίκτορ Μπλάνκο» στη Χιλή, για να αναλύσουν -με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης- 226 εκατομμύρια γαλαξίες, αποκαλύπτοντας έτσι ένα patchwork με τεράστιες ολοσκότεινες κενές περιοχές πολύ χαμηλής πυκνότητας ύλης (όπου η βαρύτητα μπορεί να συμπεριφέρεται διαφορετικά) και πιο φωτεινές περιοχές (όπου είναι συγκεντρωμένη η σκοτεινή και η ορατή ύλη).

https://www.youtube.com/watch?v=4TkyxLENS5Q

Η αφανής σκοτεινή ύλη -που ονομάστηκε έτσι ακριβώς επειδή είναι αόρατη- ασκεί επίδραση πάνω στην ορατή ύλη, παραμορφώνοντας το φως που φθάνει στη Γη από τα μακρινά άστρα και γαλαξίες. Όσο μεγαλύτερη είναι η παραμόρφωση τόσο μεγαλύτερη τεκμαίρεται ότι η είναι η συγκέντρωση της σκοτεινής ύλης σε έναν γαλαξία ή σε κάποια άλλη περιοχή του σύμπαντος. Η βαρυτική δύναμη της σκοτεινής συγκρατεί τους γαλαξίες μεταξύ τους σε δομές κοσμικών «ιστών».

Ο ερευνητής δρ Νάιαλ Τζέφρι της Σχολής Ecole Normale Superieure του Παρισιού και του Πανεπιστημιακού Κολλεγίου του Λονδίνου (UCL) δήλωσε στο BBC ότι ο νέος «χάρτης» συνιστά «ένα πραγματικό πρόβλημα για τη φυσική», επειδή δείχνει ότι «ίσως ο Αϊνστάιν είχε λάθος». Πρόσθεσε ότι «ίσως νομίσετε πως αυτό είναι κακό πράγμα, ότι ίσως η φυσική καταρρέει. Όμως, για έναν φυσικό είναι κάτι υπερβολικά συναρπαστικό. Σημαίνει ότι μπορούμε να ανακαλύψουμε κάτι πραγματικά καινούργιο για το πώς είναι το Σύμπαν».

Ο καθηγητής Κάρλος Φρενκ του βρετανικού Πανεπιστημίου του Ντάραμ, ο οποίος συνέβαλε στην ανάπτυξη της σύγχρονη κοσμολογικής θεωρίας με βάση το έργο του Αϊνστάιν, δήλωσε ότι έχει ανάμικτα συναισθήματα ακούγοντας τα νέα. «Πέρασα τη ζωή μου δουλεύοντας πάνω σε αυτήν τη θεωρία και η καρδιά μου λέει πως δεν θέλω να τη δω να καταρρέει. Όμως, ο εγκέφαλός μου λέει πως οι μετρήσεις που έγιναν είναι σωστές και έτσι πρέπει να διερευνήσουμε τη δυνατότητα μίας νέας φυσικής», ανέφερε. «Αυτό είναι κάτι που με κάνει πολύ νευρικό και φοβισμένο, επειδή εισερχόμαστε σε μία τελείως άγνωστη επικράτεια και ποιος ξέρει τι πρόκειται να βρούμε», πρόσθεσε.

Όπως σημείωσε ο Τζέφρι, ο χάρτης δείχνει σαφώς πως οι γαλαξίες (μεταξύ αυτών και ο δικός μας) αποτελούν τμήμα μίας ευρύτερης αόρατης δομής λόγω της σκοτεινής ύλης. Έως τώρα οι επιστήμονες είχαν διαμορφώσει μία ακριβή ιδέα για την κατανομή της ύλης, ξεκινώντας 400.000 χρόνια πριν τη Μεγάλη Έκρηξη δημιουργίας του σύμπαντος, χάρη στο τροχιακό τηλεσκόπιο «Πλανκ» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), που μέτρησε τα απομεινάρια της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων υποβάθρου, γνωστής και ως «λυκόφωτος της δημιουργίας».

Συνδυάζοντας τα στοιχεία του «Πλανκ» και τις θεωρίες του Αϊνστάιν, οι αστρονόμοι, όπως ο Φρενκ, ανέπτυξαν ένα μοντέλο που προβλέπει πώς θα έπρεπε να είναι η κατανομή της ύλης κατά τα 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια που έχουν μεσολαβήσει μέχρι σήμερα. Η επίσημη ανακοίνωση της κοινοπραξίας DES αναφέρει ότι ο νέος «χάρτης» συνάδει με τις θεωρητικές προβλέψεις. Ορισμένοι ερευνητές, όμως, επεσήμαναν πως, με βάση τις νέες παρατηρήσεις και τον «χάρτη» DES, υπάρχει μία μικρή απόκλιση, καθώς η ύλη φαίνεται στην πραγματικότητα να είναι ελαφρώς (κατά λίγες ποσοστιαίες μονάδες) πιο ομοιόμορφα κατανεμημένη από ό,τι αναμενόταν με βάση τον Αϊνστάιν και τις προβλέψεις του κυρίαρχου κοσμολογικού μοντέλου.

«Ίσως ανακαλύψαμε κάτι πραγματικά θεμελιακό για τον ιστό του σύμπαντος. Η τρέχουσα θεωρία βασίζεται σε πολύ ατελείς πυλώνες από άμμο. Και αυτό που μπορεί να βλέπουμε τώρα είναι η κατάρρευση ενός από αυτούς τους πυλώνες», τόνισε ο Φρενκ.

Άλλοι, όμως, όπως ο καθηγητής Όφερ Λαχάβ του UCL, εμφανίστηκαν πιο συγκρατημένοι και απρόθυμοι να βγάλουν λάθος τον Αϊνστάιν, τουλάχιστον όχι ακόμη. Όπως είπε ο καθηγητής, «το μεγάλο ερώτημα είναι εάν η θεωρία του Αϊνστάιν είναι τέλεια. Φαίνεται να περνάει κάθε τεστ, αλλά με μερικές αποκλίσεις εδώ κι εκεί. Ίσως η αστροφυσική των γαλαξιών χρειάζεται κάποιες μικροδιορθώσεις. Στην ιστορία της κοσμολογίας υπάρχουν παραδείγματα που προβλήματα λύθηκαν, καθώς επίσης παραδείγματα που άλλαξε ο τρόπος σκέψης. Θα είναι ενδιαφέρον να δούμε εάν η νέα "ένταση" στην κοσμολογία θα οδηγήσει σε μία νέα επαναστατική επιστημονική αλλαγή».