Μελέτη δείχνει ότι η Σκοτεινή Ενέργεια διαγράφει τη Σκοτεινή Ύλη

Μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη αποκάλυψε ότι η σκοτεινή ύλη καταπίνεται από τη σκοτεινή ενέργεια, προσφέροντας πολύτιμα δεδομένα όχι μόνο για τη φύση και τη δομή αυτών των μυστηριωδών οντοτήτων, αλλά και για το μέλλον του Σύμπαντος.

Σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια

Σε περίπτωση που αναρωτιέστε, η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι έννοιες Star Trek – είναι πραγματικές μορφές ενέργειας και ύλης. τουλάχιστον αυτό ισχυρίζονται οι περισσότεροι αστροφυσικοί. Η σκοτεινή ύλη είναι ένα είδος ύλης που υποτίθεται στην αστρονομία και την κοσμολογία για να εξηγήσει τα βαρυτικά φαινόμενα που φαίνεται να είναι αποτέλεσμα αόρατης μάζας. Το πρόβλημα με αυτό είναι ότι δεν μπορεί να φανεί απευθείας με τηλεσκόπια και δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως ή άλλη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε κάποιο σημαντικό επίπεδο. Πιστεύεται ότι δεν αντιδρά με το φως με κανέναν τρόπο. ο μόνος λόγος που το γνωρίζουμε είναι ότι βλέπουμε τα αποτελέσματά του. Βασικά, οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει με συνέπεια κάτι που προκαλεί μια βαρυτική έλξη, επομένως πρέπει να υπάρχει κάποια ύλη με τη μάζα που προκαλεί την έλξη. Επινόησαν τον όρο σκοτεινή ύλη και ακόμα δεν γνωρίζουμε πραγματικά από τι αποτελείται.

Εν τω μεταξύ, η σκοτεινή ενέργεια είναι μια υποθετική μορφή ενέργειας που διαπερνά όλο το διάστημα και τείνει να επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος. Βασικά, από τη δεκαετία του 1990, οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι το Σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Αυτό προκάλεσε αμηχανία στους ερευνητές. εντάξει, είναι ξεκάθαρο  ότι επεκτείνεται, αλλά γιατί επεκτείνεται γρηγορότερα ? Αν μη τι άλλο, θα πρέπει να διαστέλλεται πιο αργά, λόγω όλης της βαρυτικής έλξης. Λοιπόν, η σκοτεινή ενέργεια είναι η πιο αποδεκτή υπόθεση για να εξηγήσει τις παρατηρήσεις από τη δεκαετία του 1990 που υποδεικνύουν ότι το σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Οι αποδείξεις για τη σκοτεινή ενέργεια είναι έμμεσες, όπως και με τη σκοτεινή ύλη. Η σκοτεινή ενέργεια θεωρείται ότι είναι πολύ ομοιογενής, όχι πολύ πυκνή και έχει αρνητική πίεση (ενεργεί απωθητικά) προκειμένου να εξηγήσει την παρατηρούμενη επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος.

Σύμφωνα με σύγχρονες μετρήσεις, σε βάση ισοδυναμίας μάζας-ενέργειας, το παρατηρήσιμο σύμπαν περιέχει 26,8% σκοτεινή ύλη, 68,3% σκοτεινή ενέργεια (για σύνολο 95,1%) και 4,9% συνηθισμένη ύλη. Έτσι, όλα όσα γνωρίζουμε (άνθρωποι και ζώα, πλανήτες, αστέρια και γαλαξίες) αντιστοιχούν στο 5% περίπου του γνωστού Σύμπαντος – το υπόλοιπο, το τεράστιο 95% αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια και σκοτεινή ύλη – κάτι που ακόμα δεν γνωρίζουμε πολλά σχετικά με. Φυσικά, φυσικοί και αστρονόμοι προσπαθούν να καταλάβουν πώς αντιδρούν και οι δύο με τη συνηθισμένη ύλη και με τον εαυτό τους.

Η ενέργεια τρώει την ύλη

Ερευνητές στο Πόρτσμουθ και τη Ρώμη έκαναν μια εκπληκτική ανακάλυψη, δείχνοντας ότι η σκοτεινή ύλη διαγράφεται σιγά-σιγά και καταπίνεται από τη σκοτεινή ενέργεια. Ο καθηγητής David Wands, Διευθυντής του Ινστιτούτου Κοσμολογίας και Βαρύτητας του Πόρτσμουθ και ένα από τα μέλη της έρευνας είπε:

Είναι αρκετά ενδιαφέρον ότι δεν υπάρχει προτεινόμενος μηχανισμός για το πώς ή γιατί συμβαίνει αυτό. Αυτό που δείχνει αυτό το είδος μελέτης είναι ότι το Καθιερωμένο Μοντέλο δεν επαρκεί πλέον για να εξηγήσει όλες τις αλληλεπιδράσεις που λαμβάνουν χώρα σε κοσμολογική κλίμακα. Με άλλα λόγια, χάνουμε κάτι πολύ σημαντικό.

Οι ερευνητές Valentina Salvatelli και Najla Said από το Πανεπιστήμιο της Ρώμης εργάστηκαν στο Πόρτσμουθ με τον Dr Marco Bruni και τον καθηγητή Wands και με τον καθηγητή Alessandro Melchiorri στη Ρώμη εξέτασαν δεδομένα από διάφορες έρευνες για να καταλήξουν σε αυτό το συμπέρασμα. Ο καθηγητής Wands είπε:

Τα μοντέλα φαίνεται να υποστηρίζουν αυτούς τους ισχυρισμούς. Το γεγονός ότι το Σύμπαν επιταχύνεται, αλλά με βραδύτερο ρυθμό από τον αναμενόμενο (μετά από παρατηρήσεις της δεκαετίας του '90) φαίνεται επίσης να υποστηρίζει την υπόθεσή τους.

Η κοινότητα δεν είχε ακόμη μια συνεκτική αντίδραση, αλλά οι αρχικές κριτικές φαίνεται να είναι θετικές. Ο καθηγητής Dragan Huterer, του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν πιστεύει ότι άλλοι ερευνητές δεν πρέπει να λάβουν υπόψη αυτά τα ευρήματα και να τα συμπεριλάβουν σε μελλοντικά μοντέλα και θεωρίες.

Για μένα, το γεγονός ότι μπορούμε να κάνουμε τόσα πολλά, και όμως γνωρίζουμε τόσο λίγα για το 95% του Σύμπαντος στο οποίο ζούμε είναι εκπληκτικό. Υπάρχουν ακόμη τόσα πολλά να μάθουμε και τόσα πολλά πρέπει να καταλάβουμε. Είναι μια υπέροχη στιγμή να γίνεις επιστήμονας!

Αναφορά περιοδικού:Valentina Salvatelli, et al., “Indications of a Late-Time Interaction in the Dark Sector”, Physical Review Letters, 113, 181301, 30 Οκτωβρίου 2014; doi:10.1103/PhysRevLett.113.181301