Η σκοτεινή ενέργεια
Η σκοτεινή ενέργεια είναι δυνατόν να συγκαλύπτει το σχήμα του σύμπαντος
Ζούμε σε μια ιδιαίτερη στιγμή. Τις δύο τελευταίες δεκαετίες, οι περισσότεροι κοσμολόγοι δούλεψαν υπό την προϋπόθεση ότι θα μπορούσαν να γνωρίσουν τα πάντα σχετικά με το σύμπαν. Γνωρίζουν την ποσότητα της ύλης και της ενέργειας που περιέχει. Γνωρίζουν ότι το σχήμα του είναι επίπεδο. Μπορούν να ανιχνεύσουν την ιστορία του, ήδη από τις πρώτες στιγμές μετά το big bang και μπορούν να προβλέψουν ακόμη και τη μοίρα του. Ή τουλάχιστον πίστευαν ότι θα μπορούσαν.
Γιατί ήταν τόσο σίγουροι; Εξαιρετικής ακρίβειας μετρήσεις της ακτινοβολίας που προέρχεται από τη Μεγάλη Έκρηξη μας έκανε να πιστέψουμε ότι μπορούμε να επεξεργαστούμε την καμπυλότητα του σύμπαντος, με ένα ελάχιστο ρυθμό. Με τον τρόπο αυτό, καθόρισαν πόση ενέργεια περιέχει το σύμπαν και ότι το μεγαλύτερο μέρος της είναι σε μια εξωτική μορφή που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια, η οποία αποτελεί την καθοδηγητική δύναμη για την επέκταση του χώρου.
Ωστόσο, πρόσφατες ανακαλύψεις έκαναν να αναρωτιούνται μερικοί – σαν τον κοσμολόγο Pedro Ferreira της Οξφόρδης – αν αυτοί οι ισχυρισμοί ήταν πρόωροι. Καθώς μαθαίνουμε περισσότερα για τη σκοτεινή ενέργεια και τις επιπτώσεις της στην διαστολή του χωρόχρονου, θα διαπιστώσουμε ότι η σκοτεινή ενέργεια και το σχήμα, ή η γεωμετρία του σύμπαντος είναι ανησυχητικά συνυφασμένα.
Αλλάζοντας τις αρχικές παραδοχές μας για την σκοτεινή ενέργεια μπορούμε να τροποποιήσουμε ριζικά τους περιορισμούς σχετικά με το σχήμα του σύμπαντος. Ισοδύναμα, με μια πολύ πιο ακριβή μέτρηση της γεωμετρίας, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η φύση και η εξέλιξη της σκοτεινής ενέργειας. Η εικόνα του σύμπαντος, κατά κάποιο βαθμό, άνοιξε και πάλι.
Η κατάσταση αυτή έχει σοβαρές επιπτώσεις για το πώς θα προχωρήσουμε στην εξερεύνηση του σύμπαντος. Προβλέπονται πολλές αποστολές για την αναζήτηση της φύσης της σκοτεινής ενέργειας, αλλά όχι για τη μέτρηση της γεωμετρίας με πολύ πιο ακρίβεια, οπότε οι όλες προσπάθειες θα μπορούσαν να είναι μάταιες. Με λίγα λόγια, θα παραμείνουμε στο σκοτάδι σχετικά με την σκοτεινή ενέργεια.
Ήταν ο Αϊνστάιν που έδειξε ότι αυτό που εννοούμε σαν δύναμη της βαρύτητας είναι η γεωμετρία του χωροχρόνου. Η γενική θεωρία της σχετικότητας περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο ο χωροχρόνος παραμορφώνεται και τεντώνεται και, σε αντάλλαγμα, τα διάφορα σώματα του σύμπαντος αναγκαστικά θα κινούνται κατά μήκος του παραμορφωμένου χωροχρόνου. Αν εφαρμόσουμε την ιδέα του Αϊνστάιν για το σύνολο του χωροχρόνου, θα διαπιστώσουμε ότι το σύμπαν επεκτείνεται σύμφωνα με την υποκείμενη γεωμετρία του ίδιου του χώρου.
Η γεωμετρία του σύμπαντος μπορεί να λάβει τρεις πιθανές μορφές, κάθε μια εκ των οποίων συναρτάται άμεσα με το συνολικό ποσό της ύλης και της ενέργειας ανά μονάδα όγκου του χώρου. Αν υπάρχει πάρα πολύ ύλη, το σύμπαν θα έχει θετική καμπυλότητα. Αυτό σημαίνει ότι καμπυλώνεται σαν την επιφάνεια της μπάλας και μπορεί να καταρρεύσει με μια Μεγάλη Σύνθλιψη. Πολύ λίγη ύλη (μάζα) τότε η καμπυλότητα θα είναι αρνητική: το σύμπαν θα μοιάζει – θα καμπυλώνεται – σαν μια σέλα, που θα προκαλέσει μια συνεχόμενη διαστολή νικώντας κατά κράτος την βαρυτική έλξη (οπότε η ύλη κάποτε θα διαλυθεί στα συστατικά της).
Μόνο αν το σύμπαν έχει ακριβώς τη σωστή πυκνότητα, που αντιστοιχεί σε μερικά πρωτόνια ανά κυβικό μέτρο, θα πρέπει να είναι επίπεδο και να έχει μηδενική καμπυλότητα. Με αυτή την πυκνότητα θα συνεχίσει να διαστέλλεται για πάντα, διότι η η ενέργεια όλων των συστατικών της ύλης, που κινούνται μακριά το ένα από το άλλο, θα εξισορροπεί με ακρίβεια τη βαρυτική τους έλξη.
Επειδή είναι καίριας σημασίας για την εξέλιξη του σύμπαντος η κατανόηση της καμπυλότητας του χώρου γι' αυτό είναι κι ένας από τους μεγαλύτερους στόχους της κοσμολογίας. Πριν από τα τέλη της δεκαετίας του 1990, υπήρχαν υπόνοιες ότι το σύμπαν έπρεπε να είναι σχεδόν επίπεδο. Σε αντίθετη περίπτωση αυτό είτε η ύλη θα είχε διαλυθεί είτε θα είχε καταρρεύσει μόλις δημιουργήθηκε.
Αλλά όλα όσα ξέραμε ήταν μια γενική ιδέα και τίποτε άλλο. Στην πραγματικότητα, σε κάθε διάσκεψη για την κοσμολογία συζητούνταν μερικά διαφορετικά μοντέλα: ένα με επίπεδη γεωμετρία και γεμάτο σκοτεινή ύλη, ένα άλλο, επίσης, επίπεδο αλλά με σκοτεινή ενέργεια, ή ένα άλλο χωρίς τίποτα και έτσι είχε αρνητική καμπυλότητα. Κάθε τόσο και λίγο, η πιθανότητα να ζούμε σε ένα θετικά κυρτωμένο σύμπαν, προκαλούσε συζητήσεις αλλά δίχως επιβεβαίωση, δίχως ακριβείς παρατηρήσεις, και έτσι υπήρξε πολύ ρητορική και κανένα συμπέρασμα.
Αυτό όμως άλλαξε με τις μετρήσεις της Κοσμικής Ακτινοβολίας Μικροκυμάτων Υποβάθρου (CMB), την ακτινοβολία που έχει απομείνει από τη Μεγάλη Έκρηξη, που έγινε με μια πιο ακριβή και απλή μέθοδο. Στα τέλη της δεκαετίας του 1960, μια ομάδα με επικεφαλής τον Yakov Zel’Dovich στη Σοβιετική Ένωση, δημοσίευσε μια σύντομη ανακοίνωση που έδειχνε ότι μια ακριβής χαρτογράφηση της ακτινοβολίας CMB θα έχει πολύ διακριτά χαρακτηριστικά: θα πρέπει να αποτελείται από τυχαία κατανεμημένα θερμά και ψυχρά σημεία (σαν κηλίδες) με ένα χαρακτηριστικό μέγεθος .
Η ομάδα του Zel’Dovich υπολόγισε το μέγεθος αυτών των σημείων (κηλίδων) όταν αυτά είχαν σχηματιστεί 370.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, μια εποχή που στην κοσμική ιστορία είναι γνωστή ως επανασύνδεση (τα ηλεκτρόνια μπόρεσαν τότε να συνδεθούν με τα πρωτόνια σχηματίζοντας άτομα). Πόσο μεγάλα εμφανίζονται σε εμάς σήμερα τα σημεία της CMB εξαρτάται από το πόσο γρήγορα έχει επεκταθεί το σύμπαν από τότε. Σύμφωνα με λογικά απλές υποθέσεις από τι αποτελείται σήμερα το σύμπαν, μπορούμε να καθορίσουμε την απόσταση για να γίνει επανασύνδεση με κάποια σχετική ακρίβεια. Γνωρίζοντας αυτό, και υπό την προϋπόθεση ότι το σύμπαν είναι επίπεδο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τριγωνομετρία για την επεξεργασία του γωνιακού μεγέθους των κηλίδων στον ουρανό.
Εάν όμως το σύμπαν δεν είναι επίπεδο, τότε θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα διαφορετικό σύνολο κανόνων. Το τυπικό μέγεθος των θερμών και ψυχρών σημείων σε ένα επίπεδο σύμπαν πρέπει να είναι περίπου 1 μοίρα σε ολόκληρο τον ουρανό, περίπου δύο φορές το γωνιακό μέγεθος της Σελήνης, όπως φαίνεται από τη γη. Εάν τα θερμά και ψυχρά σημεία φαίνονται μεγαλύτερα σε εμάς, τότε το διάστημα έχει θετική καμπυλότητα. Αν φανούν μικρότερα, τότε η καμπυλότητα του σύμπαντος είναι αρνητική.
Το 1992, ο δορυφόρος COBE της NASA έκανε τον πρώτο χάρτη όλου του ουρανού για τα θερμά και ψυχρά σημεία. Οι εικόνες βέβαια ήταν υπερβολικά ασαφείς για να δούμε με σιγουριά τη γεωμετρία του σύμπαντος, αλλά έδωσε το έναυσμα σε ομάδες να δουν μια σαφέστερη εικόνα της CMB, ελπίζοντας να δουν τη μαγική γωνιώδη απόσταση των κηλίδων περίπου 1 μοίρα.
Στη συνέχεια έγινε η ανάλυση των σημάτων που συλλέχθηκαν από δύο πειράματα με επιστημονικά μπαλόνια: το Maxima και το Boomerang.
Και τα δύο πειράματα μετέφεραν μια νέα γενιά ανιχνευτών μικροκυμάτων, που ήταν πολύ πιο ευαίσθητοι από ό,τι είχαμε πριν. Ήταν, επίσης, εξοπλισμένα με τηλεσκόπια που ήταν μια τάξη μεγέθους πιο ακριβείας από αυτά του δορυφόρου COBE. Με τα δύο αυτά χαρακτηριστικά σήμαινε ότι ήταν σε θέση να χαρτογραφήσουν με αρκετή ακρίβεια την CMB.
Στις αρχές του 2000 είδαμε λοιπόν με σαφήνεια ότι τα καυτά και ψυχρά σημεία είχαν ένα τυπικό μέγεθος της 1 μοίρας. Αυτό σήμαινε ότι η γεωμετρία του σύμπαντος ήταν σχεδόν επίπεδη. Έχουμε έτσι άμεσες και σαφείς αποδείξεις ότι ζούμε σε ένα πολύ ειδικό σύμπαν.
Μαζί με τις μετρήσεις αργότερα που έγιναν από το δορυφόρο WMAP της NASA, τα αποτελέσματα προβλέπουν ότι η γεωμετρία του σύμπαντος είναι επίπεδη, με μία ελάχιστη καμπυλότητα. Ξαφνικά η ζωή έγινε πολύ πιο απλή για τους κοσμολόγους που εργάζονται πάνω σε διαφορετικά θεωρητικά μοντέλα, με διάφορες γεωμετρίες. Από εκεί και μετά όλες οι δημοσιεύσεις δήλωναν προκαταβολικά ότι το σύμπαν ήταν επίπεδο. Τέλος είχαμε κάποια βεβαιότητα σχετικά με την κατάσταση του σύμπαντος.
Αλλά κάτι άλλο δραματικό εκτυλίσσεται παράλληλα. Για δεκαετίες, ξέραμε ότι δεν υπήρχε αρκετό υλικό στο σύμπαν για την εξισορρόπηση των κοσμικών λογαριασμών. Όλα τα γνωστά άτομα σε άστρα, στο αέριο και τη σκόνη, που απλώνονται σε όλο τον κόσμο, ανέρχονται σε λιγότερο από το 4% του συνόλου της ύλης και της ενέργειας που ξέρουμε ότι υπάρχει στο σύμπαν σύμφωνα με την σημερινή του κατάσταση.
Ακόμη και λαμβάνοντας υπόψη την αόριστη σκοτεινή ύλη που πιστεύουμε ότι συγκρατεί τους γαλαξίες και τους επιτρέπει να στρέφονται με ιλιγγιώδεις ταχύτητες χωρίς τον κίνδυνο να διαλυθούν, δεν έχουμε αρκετή ύλη και ενέργεια για να γίνει επίπεδο το σύμπαν. Το έλλειμμα στο σύνολο της υλο-ενέργειας του σύμπαντος φαίνεται να είναι περίπου 70 τοις εκατό. Και αν υπήρχε αυτό το έλλειμμα, τότε το σύμπαν θα είχε αρνητική καμπυλότητα. Πρέπει λοιπόν να υπάρχει κάτι άλλο εκεί έξω για να εξισορροπήσει το έλλειμμα.
Απωθητικό υλικό
Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα ήρθε το 1998, όταν δύο διαφορετικές ομάδες σημείωσαν ότι πολύ μακρινά σουπερνόβα έλαμπαν πιο εξασθενημένα από αυτό που θα πρέπει να είναι. Μέχρι στιγμής η απλούστερη εξήγηση είναι ότι η επέκταση του σύμπαντος τώρα επιταχύνεται.
Τώρα, αν το σύμπαν διαστέλλεται με επιτάχυνση τότε κάτι πρέπει να πιέζει τον χωροχρόνο. Έχουμε διαπιστώσει ότι εάν το 70 τοις εκατό του σύμπαντος αποτελείται από ένα εξωτικό, απωθητικό υλικό που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια, τότε θα μπορούσε να καλύψει αυτές τις ελλείψεις της ενέργειας. Έτσι, αν και το 96 τοις εκατό του σύμπαντος είναι η αόρατη σε μας σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια, τότε τακτοποιείται η εξήγηση του Σύμπαντος.
Ο Αϊνστάιν είχε προτείνει ένα πιθανό υποψήφιο για αυτή την απωστική μορφή ενέργειας: την κοσμολογική σταθερά, ή Λάμδα, που είναι τελείως μια ομαλή μορφή ενέργειας που δεν αραιώνει καθώς ο χώρος επεκτείνεται. η κοσμολογική σταθερά ή Λάμδα έχει υιοθετηθεί από πολλούς κοσμολόγους, σε τέτοιο βαθμό που το σημερινό, καθιερωμένο μοντέλο είναι γνωστό ως Λάμδα ψυχρής σκοτεινής ύλης. Και ένα από τα κυριότερα χαρακτηριστικά του είναι ότι ο Κόσμος είναι επίπεδος.
Αλλά δεν είναι τόσο απλό. Ειλικρινά δεν έχουμε ιδέα για το τι αντιπροσωπεύει φυσικά το Λ. Ακόμη και η καλύτερη δυνατή υπόθεση μας δίνει λάθος απάντηση πάνω από εκατό τάξεις μεγέθους. Έτσι μας δίνεται η δυνατότητα η σκοτεινή ενέργεια να μην είναι σταθερή στο χρόνο και στο χώρο. Όσο τα μοντέλα μας προβλέπουν τη σωστή ποσότητα της κοσμικής επιτάχυνσης θα έχουν ανοικτή τη δυνατότητα της επιλογής.
Έτσι, μπορούμε να υποθέσουμε ότι το Σύμπαν είναι επίπεδο; Έτσι νόμιζα ότι είναι, λέει ο Pedro Ferreira, μέχρι πρόσφατα, όταν μια έρευνα κλόνισε την πίστη μου στην ιδέα αυτή. Ο Chris Clarkson και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Κέιπ Τάουν, αποφάσισε να δει πώς η γνώση της σκοτεινής ενέργειας επιδράει πάνω στις μετρήσεις της καμπυλότητας του σύμπαντος και το αντίστροφο
Για να κατανοήσουμε τα αποτελέσματά τους, να θυμάστε πως εμείς μετράμε την καμπυλότητα από το μέγεθος των καυτών και ψυχρών σημείων στην ακτινοβολία CMB. Το πόσο μεγάλα εμφανίζονται σε μας τα σημεία – το γωνιακό μέγεθος τους δηλαδή – εξαρτάται από δύο αγνώστους: πόση απόσταση έχει διανύσει το το φως από τότε που σχηματίστηκε η CMB στην επανασύνδεση, καθώς και τη γεωμετρία του χώρου.
Αν υποθέσουμε ότι το σύμπαν διαποτίζεται (διαπερνάται) από την κοσμολογική σταθερά και περιέχει μια μικρή ποσότητα σκοτεινής ύλης και ατόμων, μπορούμε να υπολογίσουμε την απόσταση αυτή που έχει διανύσει το φως με μεγάλη ακρίβεια από την επίλυση των εξισώσεων της γενικής σχετικότητας. Αλλά δεν γνωρίζουμε εάν η σκοτεινή ενέργεια είναι η κοσμολογική σταθερά. Αν είναι κάτι με μια πολύ πιο περίπλοκη εξέλιξη, τότε γνωρίζουμε πολύ λίγα για την απόσταση του έως τον επανασυνδυασμό. Χωρίς να γνωρίζουμε λοιπόν πόσο μακριά είναι τα καυτά και ψυχρά σημεία της CMB, δεν μπορούμε να προβλέψουμε πόσο μεγάλα θα είναι σε ένα σύμπαν με αρνητική, μηδέν ή θετική καμπυλότητα.
Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούμε να υπολογίσουμε την γεωμετρία του χωροχρόνου. Θα μπούμε τότε σε ένα φαύλο κύκλο: για να γνωρίσουμε τη γεωμετρία του σύμπαντος πρέπει να προβλέψουμε την σκοτεινή ενέργεια. Ωστόσο, για να καθοριστεί πόσο πολύ σκοτεινή ενέργεια υπάρχει, πρέπει να γνωρίζουμε τη γεωμετρία. Γνωρίζοντας το ένα μόνο χωρίς το άλλο είναι ανώφελο και μια συνταγή για την καταστροφή.
Τα τελευταία αποτελέσματα είναι απογοητευτικά. Έχοντας προσηλυτιστεί – λέει ο Pedro Ferreira – για τη μεγάλη ανακάλυψη της χιλιετίας, ότι δηλαδή το σύμπαν είναι επίπεδο, βρίσκω τον εαυτό μου τώρα να υπαναχωρεί. Και υπάρχει ένα προαίσθημα ότι δεν μπορεί ποτέ να είναι δυνατό να γνωρίσουμε τον Κόσμο μας όπως θα θέλαμε.
Εκτός από ότι φαίνεται να έχουμε εισέλθει σε μια νέα, πιο φιλόδοξη, εποχή για την κοσμολογία. Ενώ η κοσμολογία στη δεκαετία του 1990 σε μεγάλο βαθμό καθοδηγείτο από τις προσπάθειες μας για τη μέτρηση της γεωμετρίας του σύμπαντος, καθώς και μια σειρά από άλλες ιδιότητες του, τώρα εστιάζουμε σε μεγάλο βαθμό από τον καθορισμό του μεγάλου άγνωστου – της σκοτεινής ενέργειας.
Πώς όμως μπορούμε να το κάνουμε αυτό, χωρίς να γνωρίζουμε τη γεωμετρία του σύμπαντος; Ευτυχώς τα νέα πειράματα είναι σχεδιασμένα για να τη βαθύτατη γνώση του Σύμπαντος. Όσο περισσότερες πληροφορίες που υπάρχουν από διάφορα στάδια της εξέλιξης του σύμπαντος, τόσο ευκολότερο θα είναι να καταλάβουμε όχι μόνο τι η σκοτεινή ενέργεια κάνει σε διάφορους χρόνους, αλλά και τι κάνει η γεωμετρία του σύμπαντος σε διαφορετικούς τόπους.
Υπάρχουν σχέδια για να οικοδομήσουμε ένα τεράστιο ραδιοφωνικό τηλεσκόπιο που ονομάζεται Δίκτυο ενός Τετραγωνικού Χιλιομέτρου, είτε στην Αυστραλία είτε στη Νότιο Αφρική, που θα μας επιτρέψει να μετρήσουμε τις θέσεις ενός δισεκατομμυρίου γαλαξιών. Γαλαξίες που έχουν συσσωρευτεί μαζί μπορεί να θεωρηθούν ότι βρίσκονται εκεί που ήταν τα καυτά και τα ψυχρά σημεία στην CMB, ώστε το καθαρό αποτέλεσμα να είναι παρόμοιο σαν να κάνουμε δειγματοληψία της κατάστασης του σύμπαντος αλλά σε πολλές διαφορετικές χρονικές στιγμές, γεγονός από το οποίο μπορούμε να καθορίσουμε την γεωμετρία με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Ενώ μια νέα αποστολή δορυφόρου, από τη NASA και την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος, θα μετρήσει πόσο η σκοτεινή ενέργεια επηρεάζει την εξέλιξη και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γαλαξιών σε τεράστιες αποστάσεις.
Αυτά τα πρότζεκτ θα πρέπει να οργανωθούν και να λειτουργήσουν μέσα σε μια δεκαετία. Εν τω μεταξύ, άλλα μικρότερα πρότζεκτ φροντίζουν για την απομάκρυνση της άγνοιας μας. Πράγματι, αυτή η νέα εποχή της ανακάλυψης και της εξερεύνησης, θα φέρει καρπούς που, ευτυχώς, κάποια μέρα θα μας επιτρέψουν να κατανοήσουμε τη γεωμετρία του σύμπαντος. Απλώς θα πάρει λίγο περισσότερο χρόνο από ό,τι πιστευόταν αρχικά.
Πηγή: New Scientist και συγγραφές ο Pedro Ferreira που είναι κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, συγγραφέας του βιβλίου The State of the Universe (Phoenix, 2006)
Ζούμε σε μια ιδιαίτερη στιγμή. Τις δύο τελευταίες δεκαετίες, οι περισσότεροι κοσμολόγοι δούλεψαν υπό την προϋπόθεση ότι θα μπορούσαν να γνωρίσουν τα πάντα σχετικά με το σύμπαν. Γνωρίζουν την ποσότητα της ύλης και της ενέργειας που περιέχει. Γνωρίζουν ότι το σχήμα του είναι επίπεδο. Μπορούν να ανιχνεύσουν την ιστορία του, ήδη από τις πρώτες στιγμές μετά το big bang και μπορούν να προβλέψουν ακόμη και τη μοίρα του. Ή τουλάχιστον πίστευαν ότι θα μπορούσαν.
Γιατί ήταν τόσο σίγουροι; Εξαιρετικής ακρίβειας μετρήσεις της ακτινοβολίας που προέρχεται από τη Μεγάλη Έκρηξη μας έκανε να πιστέψουμε ότι μπορούμε να επεξεργαστούμε την καμπυλότητα του σύμπαντος, με ένα ελάχιστο ρυθμό. Με τον τρόπο αυτό, καθόρισαν πόση ενέργεια περιέχει το σύμπαν και ότι το μεγαλύτερο μέρος της είναι σε μια εξωτική μορφή που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια, η οποία αποτελεί την καθοδηγητική δύναμη για την επέκταση του χώρου.
Ωστόσο, πρόσφατες ανακαλύψεις έκαναν να αναρωτιούνται μερικοί – σαν τον κοσμολόγο Pedro Ferreira της Οξφόρδης – αν αυτοί οι ισχυρισμοί ήταν πρόωροι. Καθώς μαθαίνουμε περισσότερα για τη σκοτεινή ενέργεια και τις επιπτώσεις της στην διαστολή του χωρόχρονου, θα διαπιστώσουμε ότι η σκοτεινή ενέργεια και το σχήμα, ή η γεωμετρία του σύμπαντος είναι ανησυχητικά συνυφασμένα.
Αλλάζοντας τις αρχικές παραδοχές μας για την σκοτεινή ενέργεια μπορούμε να τροποποιήσουμε ριζικά τους περιορισμούς σχετικά με το σχήμα του σύμπαντος. Ισοδύναμα, με μια πολύ πιο ακριβή μέτρηση της γεωμετρίας, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η φύση και η εξέλιξη της σκοτεινής ενέργειας. Η εικόνα του σύμπαντος, κατά κάποιο βαθμό, άνοιξε και πάλι.
Η κατάσταση αυτή έχει σοβαρές επιπτώσεις για το πώς θα προχωρήσουμε στην εξερεύνηση του σύμπαντος. Προβλέπονται πολλές αποστολές για την αναζήτηση της φύσης της σκοτεινής ενέργειας, αλλά όχι για τη μέτρηση της γεωμετρίας με πολύ πιο ακρίβεια, οπότε οι όλες προσπάθειες θα μπορούσαν να είναι μάταιες. Με λίγα λόγια, θα παραμείνουμε στο σκοτάδι σχετικά με την σκοτεινή ενέργεια.
Ήταν ο Αϊνστάιν που έδειξε ότι αυτό που εννοούμε σαν δύναμη της βαρύτητας είναι η γεωμετρία του χωροχρόνου. Η γενική θεωρία της σχετικότητας περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο ο χωροχρόνος παραμορφώνεται και τεντώνεται και, σε αντάλλαγμα, τα διάφορα σώματα του σύμπαντος αναγκαστικά θα κινούνται κατά μήκος του παραμορφωμένου χωροχρόνου. Αν εφαρμόσουμε την ιδέα του Αϊνστάιν για το σύνολο του χωροχρόνου, θα διαπιστώσουμε ότι το σύμπαν επεκτείνεται σύμφωνα με την υποκείμενη γεωμετρία του ίδιου του χώρου.
Η γεωμετρία του σύμπαντος μπορεί να λάβει τρεις πιθανές μορφές, κάθε μια εκ των οποίων συναρτάται άμεσα με το συνολικό ποσό της ύλης και της ενέργειας ανά μονάδα όγκου του χώρου. Αν υπάρχει πάρα πολύ ύλη, το σύμπαν θα έχει θετική καμπυλότητα. Αυτό σημαίνει ότι καμπυλώνεται σαν την επιφάνεια της μπάλας και μπορεί να καταρρεύσει με μια Μεγάλη Σύνθλιψη. Πολύ λίγη ύλη (μάζα) τότε η καμπυλότητα θα είναι αρνητική: το σύμπαν θα μοιάζει – θα καμπυλώνεται – σαν μια σέλα, που θα προκαλέσει μια συνεχόμενη διαστολή νικώντας κατά κράτος την βαρυτική έλξη (οπότε η ύλη κάποτε θα διαλυθεί στα συστατικά της).
Μόνο αν το σύμπαν έχει ακριβώς τη σωστή πυκνότητα, που αντιστοιχεί σε μερικά πρωτόνια ανά κυβικό μέτρο, θα πρέπει να είναι επίπεδο και να έχει μηδενική καμπυλότητα. Με αυτή την πυκνότητα θα συνεχίσει να διαστέλλεται για πάντα, διότι η η ενέργεια όλων των συστατικών της ύλης, που κινούνται μακριά το ένα από το άλλο, θα εξισορροπεί με ακρίβεια τη βαρυτική τους έλξη.
Επειδή είναι καίριας σημασίας για την εξέλιξη του σύμπαντος η κατανόηση της καμπυλότητας του χώρου γι' αυτό είναι κι ένας από τους μεγαλύτερους στόχους της κοσμολογίας. Πριν από τα τέλη της δεκαετίας του 1990, υπήρχαν υπόνοιες ότι το σύμπαν έπρεπε να είναι σχεδόν επίπεδο. Σε αντίθετη περίπτωση αυτό είτε η ύλη θα είχε διαλυθεί είτε θα είχε καταρρεύσει μόλις δημιουργήθηκε.
Αλλά όλα όσα ξέραμε ήταν μια γενική ιδέα και τίποτε άλλο. Στην πραγματικότητα, σε κάθε διάσκεψη για την κοσμολογία συζητούνταν μερικά διαφορετικά μοντέλα: ένα με επίπεδη γεωμετρία και γεμάτο σκοτεινή ύλη, ένα άλλο, επίσης, επίπεδο αλλά με σκοτεινή ενέργεια, ή ένα άλλο χωρίς τίποτα και έτσι είχε αρνητική καμπυλότητα. Κάθε τόσο και λίγο, η πιθανότητα να ζούμε σε ένα θετικά κυρτωμένο σύμπαν, προκαλούσε συζητήσεις αλλά δίχως επιβεβαίωση, δίχως ακριβείς παρατηρήσεις, και έτσι υπήρξε πολύ ρητορική και κανένα συμπέρασμα.
Αυτό όμως άλλαξε με τις μετρήσεις της Κοσμικής Ακτινοβολίας Μικροκυμάτων Υποβάθρου (CMB), την ακτινοβολία που έχει απομείνει από τη Μεγάλη Έκρηξη, που έγινε με μια πιο ακριβή και απλή μέθοδο. Στα τέλη της δεκαετίας του 1960, μια ομάδα με επικεφαλής τον Yakov Zel’Dovich στη Σοβιετική Ένωση, δημοσίευσε μια σύντομη ανακοίνωση που έδειχνε ότι μια ακριβής χαρτογράφηση της ακτινοβολίας CMB θα έχει πολύ διακριτά χαρακτηριστικά: θα πρέπει να αποτελείται από τυχαία κατανεμημένα θερμά και ψυχρά σημεία (σαν κηλίδες) με ένα χαρακτηριστικό μέγεθος .
Η ομάδα του Zel’Dovich υπολόγισε το μέγεθος αυτών των σημείων (κηλίδων) όταν αυτά είχαν σχηματιστεί 370.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, μια εποχή που στην κοσμική ιστορία είναι γνωστή ως επανασύνδεση (τα ηλεκτρόνια μπόρεσαν τότε να συνδεθούν με τα πρωτόνια σχηματίζοντας άτομα). Πόσο μεγάλα εμφανίζονται σε εμάς σήμερα τα σημεία της CMB εξαρτάται από το πόσο γρήγορα έχει επεκταθεί το σύμπαν από τότε. Σύμφωνα με λογικά απλές υποθέσεις από τι αποτελείται σήμερα το σύμπαν, μπορούμε να καθορίσουμε την απόσταση για να γίνει επανασύνδεση με κάποια σχετική ακρίβεια. Γνωρίζοντας αυτό, και υπό την προϋπόθεση ότι το σύμπαν είναι επίπεδο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τριγωνομετρία για την επεξεργασία του γωνιακού μεγέθους των κηλίδων στον ουρανό.
Εάν όμως το σύμπαν δεν είναι επίπεδο, τότε θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα διαφορετικό σύνολο κανόνων. Το τυπικό μέγεθος των θερμών και ψυχρών σημείων σε ένα επίπεδο σύμπαν πρέπει να είναι περίπου 1 μοίρα σε ολόκληρο τον ουρανό, περίπου δύο φορές το γωνιακό μέγεθος της Σελήνης, όπως φαίνεται από τη γη. Εάν τα θερμά και ψυχρά σημεία φαίνονται μεγαλύτερα σε εμάς, τότε το διάστημα έχει θετική καμπυλότητα. Αν φανούν μικρότερα, τότε η καμπυλότητα του σύμπαντος είναι αρνητική.
Το 1992, ο δορυφόρος COBE της NASA έκανε τον πρώτο χάρτη όλου του ουρανού για τα θερμά και ψυχρά σημεία. Οι εικόνες βέβαια ήταν υπερβολικά ασαφείς για να δούμε με σιγουριά τη γεωμετρία του σύμπαντος, αλλά έδωσε το έναυσμα σε ομάδες να δουν μια σαφέστερη εικόνα της CMB, ελπίζοντας να δουν τη μαγική γωνιώδη απόσταση των κηλίδων περίπου 1 μοίρα.
Στη συνέχεια έγινε η ανάλυση των σημάτων που συλλέχθηκαν από δύο πειράματα με επιστημονικά μπαλόνια: το Maxima και το Boomerang.
Και τα δύο πειράματα μετέφεραν μια νέα γενιά ανιχνευτών μικροκυμάτων, που ήταν πολύ πιο ευαίσθητοι από ό,τι είχαμε πριν. Ήταν, επίσης, εξοπλισμένα με τηλεσκόπια που ήταν μια τάξη μεγέθους πιο ακριβείας από αυτά του δορυφόρου COBE. Με τα δύο αυτά χαρακτηριστικά σήμαινε ότι ήταν σε θέση να χαρτογραφήσουν με αρκετή ακρίβεια την CMB.
Στις αρχές του 2000 είδαμε λοιπόν με σαφήνεια ότι τα καυτά και ψυχρά σημεία είχαν ένα τυπικό μέγεθος της 1 μοίρας. Αυτό σήμαινε ότι η γεωμετρία του σύμπαντος ήταν σχεδόν επίπεδη. Έχουμε έτσι άμεσες και σαφείς αποδείξεις ότι ζούμε σε ένα πολύ ειδικό σύμπαν.
Μαζί με τις μετρήσεις αργότερα που έγιναν από το δορυφόρο WMAP της NASA, τα αποτελέσματα προβλέπουν ότι η γεωμετρία του σύμπαντος είναι επίπεδη, με μία ελάχιστη καμπυλότητα. Ξαφνικά η ζωή έγινε πολύ πιο απλή για τους κοσμολόγους που εργάζονται πάνω σε διαφορετικά θεωρητικά μοντέλα, με διάφορες γεωμετρίες. Από εκεί και μετά όλες οι δημοσιεύσεις δήλωναν προκαταβολικά ότι το σύμπαν ήταν επίπεδο. Τέλος είχαμε κάποια βεβαιότητα σχετικά με την κατάσταση του σύμπαντος.
Αλλά κάτι άλλο δραματικό εκτυλίσσεται παράλληλα. Για δεκαετίες, ξέραμε ότι δεν υπήρχε αρκετό υλικό στο σύμπαν για την εξισορρόπηση των κοσμικών λογαριασμών. Όλα τα γνωστά άτομα σε άστρα, στο αέριο και τη σκόνη, που απλώνονται σε όλο τον κόσμο, ανέρχονται σε λιγότερο από το 4% του συνόλου της ύλης και της ενέργειας που ξέρουμε ότι υπάρχει στο σύμπαν σύμφωνα με την σημερινή του κατάσταση.
Ακόμη και λαμβάνοντας υπόψη την αόριστη σκοτεινή ύλη που πιστεύουμε ότι συγκρατεί τους γαλαξίες και τους επιτρέπει να στρέφονται με ιλιγγιώδεις ταχύτητες χωρίς τον κίνδυνο να διαλυθούν, δεν έχουμε αρκετή ύλη και ενέργεια για να γίνει επίπεδο το σύμπαν. Το έλλειμμα στο σύνολο της υλο-ενέργειας του σύμπαντος φαίνεται να είναι περίπου 70 τοις εκατό. Και αν υπήρχε αυτό το έλλειμμα, τότε το σύμπαν θα είχε αρνητική καμπυλότητα. Πρέπει λοιπόν να υπάρχει κάτι άλλο εκεί έξω για να εξισορροπήσει το έλλειμμα.
Απωθητικό υλικό
Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα ήρθε το 1998, όταν δύο διαφορετικές ομάδες σημείωσαν ότι πολύ μακρινά σουπερνόβα έλαμπαν πιο εξασθενημένα από αυτό που θα πρέπει να είναι. Μέχρι στιγμής η απλούστερη εξήγηση είναι ότι η επέκταση του σύμπαντος τώρα επιταχύνεται.
Τώρα, αν το σύμπαν διαστέλλεται με επιτάχυνση τότε κάτι πρέπει να πιέζει τον χωροχρόνο. Έχουμε διαπιστώσει ότι εάν το 70 τοις εκατό του σύμπαντος αποτελείται από ένα εξωτικό, απωθητικό υλικό που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια, τότε θα μπορούσε να καλύψει αυτές τις ελλείψεις της ενέργειας. Έτσι, αν και το 96 τοις εκατό του σύμπαντος είναι η αόρατη σε μας σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια, τότε τακτοποιείται η εξήγηση του Σύμπαντος.
Ο Αϊνστάιν είχε προτείνει ένα πιθανό υποψήφιο για αυτή την απωστική μορφή ενέργειας: την κοσμολογική σταθερά, ή Λάμδα, που είναι τελείως μια ομαλή μορφή ενέργειας που δεν αραιώνει καθώς ο χώρος επεκτείνεται. η κοσμολογική σταθερά ή Λάμδα έχει υιοθετηθεί από πολλούς κοσμολόγους, σε τέτοιο βαθμό που το σημερινό, καθιερωμένο μοντέλο είναι γνωστό ως Λάμδα ψυχρής σκοτεινής ύλης. Και ένα από τα κυριότερα χαρακτηριστικά του είναι ότι ο Κόσμος είναι επίπεδος.
Αλλά δεν είναι τόσο απλό. Ειλικρινά δεν έχουμε ιδέα για το τι αντιπροσωπεύει φυσικά το Λ. Ακόμη και η καλύτερη δυνατή υπόθεση μας δίνει λάθος απάντηση πάνω από εκατό τάξεις μεγέθους. Έτσι μας δίνεται η δυνατότητα η σκοτεινή ενέργεια να μην είναι σταθερή στο χρόνο και στο χώρο. Όσο τα μοντέλα μας προβλέπουν τη σωστή ποσότητα της κοσμικής επιτάχυνσης θα έχουν ανοικτή τη δυνατότητα της επιλογής.
Έτσι, μπορούμε να υποθέσουμε ότι το Σύμπαν είναι επίπεδο; Έτσι νόμιζα ότι είναι, λέει ο Pedro Ferreira, μέχρι πρόσφατα, όταν μια έρευνα κλόνισε την πίστη μου στην ιδέα αυτή. Ο Chris Clarkson και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Κέιπ Τάουν, αποφάσισε να δει πώς η γνώση της σκοτεινής ενέργειας επιδράει πάνω στις μετρήσεις της καμπυλότητας του σύμπαντος και το αντίστροφο
Για να κατανοήσουμε τα αποτελέσματά τους, να θυμάστε πως εμείς μετράμε την καμπυλότητα από το μέγεθος των καυτών και ψυχρών σημείων στην ακτινοβολία CMB. Το πόσο μεγάλα εμφανίζονται σε μας τα σημεία – το γωνιακό μέγεθος τους δηλαδή – εξαρτάται από δύο αγνώστους: πόση απόσταση έχει διανύσει το το φως από τότε που σχηματίστηκε η CMB στην επανασύνδεση, καθώς και τη γεωμετρία του χώρου.
Αν υποθέσουμε ότι το σύμπαν διαποτίζεται (διαπερνάται) από την κοσμολογική σταθερά και περιέχει μια μικρή ποσότητα σκοτεινής ύλης και ατόμων, μπορούμε να υπολογίσουμε την απόσταση αυτή που έχει διανύσει το φως με μεγάλη ακρίβεια από την επίλυση των εξισώσεων της γενικής σχετικότητας. Αλλά δεν γνωρίζουμε εάν η σκοτεινή ενέργεια είναι η κοσμολογική σταθερά. Αν είναι κάτι με μια πολύ πιο περίπλοκη εξέλιξη, τότε γνωρίζουμε πολύ λίγα για την απόσταση του έως τον επανασυνδυασμό. Χωρίς να γνωρίζουμε λοιπόν πόσο μακριά είναι τα καυτά και ψυχρά σημεία της CMB, δεν μπορούμε να προβλέψουμε πόσο μεγάλα θα είναι σε ένα σύμπαν με αρνητική, μηδέν ή θετική καμπυλότητα.
Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούμε να υπολογίσουμε την γεωμετρία του χωροχρόνου. Θα μπούμε τότε σε ένα φαύλο κύκλο: για να γνωρίσουμε τη γεωμετρία του σύμπαντος πρέπει να προβλέψουμε την σκοτεινή ενέργεια. Ωστόσο, για να καθοριστεί πόσο πολύ σκοτεινή ενέργεια υπάρχει, πρέπει να γνωρίζουμε τη γεωμετρία. Γνωρίζοντας το ένα μόνο χωρίς το άλλο είναι ανώφελο και μια συνταγή για την καταστροφή.
Τα τελευταία αποτελέσματα είναι απογοητευτικά. Έχοντας προσηλυτιστεί – λέει ο Pedro Ferreira – για τη μεγάλη ανακάλυψη της χιλιετίας, ότι δηλαδή το σύμπαν είναι επίπεδο, βρίσκω τον εαυτό μου τώρα να υπαναχωρεί. Και υπάρχει ένα προαίσθημα ότι δεν μπορεί ποτέ να είναι δυνατό να γνωρίσουμε τον Κόσμο μας όπως θα θέλαμε.
Εκτός από ότι φαίνεται να έχουμε εισέλθει σε μια νέα, πιο φιλόδοξη, εποχή για την κοσμολογία. Ενώ η κοσμολογία στη δεκαετία του 1990 σε μεγάλο βαθμό καθοδηγείτο από τις προσπάθειες μας για τη μέτρηση της γεωμετρίας του σύμπαντος, καθώς και μια σειρά από άλλες ιδιότητες του, τώρα εστιάζουμε σε μεγάλο βαθμό από τον καθορισμό του μεγάλου άγνωστου – της σκοτεινής ενέργειας.
Πώς όμως μπορούμε να το κάνουμε αυτό, χωρίς να γνωρίζουμε τη γεωμετρία του σύμπαντος; Ευτυχώς τα νέα πειράματα είναι σχεδιασμένα για να τη βαθύτατη γνώση του Σύμπαντος. Όσο περισσότερες πληροφορίες που υπάρχουν από διάφορα στάδια της εξέλιξης του σύμπαντος, τόσο ευκολότερο θα είναι να καταλάβουμε όχι μόνο τι η σκοτεινή ενέργεια κάνει σε διάφορους χρόνους, αλλά και τι κάνει η γεωμετρία του σύμπαντος σε διαφορετικούς τόπους.
Υπάρχουν σχέδια για να οικοδομήσουμε ένα τεράστιο ραδιοφωνικό τηλεσκόπιο που ονομάζεται Δίκτυο ενός Τετραγωνικού Χιλιομέτρου, είτε στην Αυστραλία είτε στη Νότιο Αφρική, που θα μας επιτρέψει να μετρήσουμε τις θέσεις ενός δισεκατομμυρίου γαλαξιών. Γαλαξίες που έχουν συσσωρευτεί μαζί μπορεί να θεωρηθούν ότι βρίσκονται εκεί που ήταν τα καυτά και τα ψυχρά σημεία στην CMB, ώστε το καθαρό αποτέλεσμα να είναι παρόμοιο σαν να κάνουμε δειγματοληψία της κατάστασης του σύμπαντος αλλά σε πολλές διαφορετικές χρονικές στιγμές, γεγονός από το οποίο μπορούμε να καθορίσουμε την γεωμετρία με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Ενώ μια νέα αποστολή δορυφόρου, από τη NASA και την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος, θα μετρήσει πόσο η σκοτεινή ενέργεια επηρεάζει την εξέλιξη και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γαλαξιών σε τεράστιες αποστάσεις.
Αυτά τα πρότζεκτ θα πρέπει να οργανωθούν και να λειτουργήσουν μέσα σε μια δεκαετία. Εν τω μεταξύ, άλλα μικρότερα πρότζεκτ φροντίζουν για την απομάκρυνση της άγνοιας μας. Πράγματι, αυτή η νέα εποχή της ανακάλυψης και της εξερεύνησης, θα φέρει καρπούς που, ευτυχώς, κάποια μέρα θα μας επιτρέψουν να κατανοήσουμε τη γεωμετρία του σύμπαντος. Απλώς θα πάρει λίγο περισσότερο χρόνο από ό,τι πιστευόταν αρχικά.
Πηγή: New Scientist και συγγραφές ο Pedro Ferreira που είναι κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, συγγραφέας του βιβλίου The State of the Universe (Phoenix, 2006)
Ου πάνυ ημίν ούτω φροντιστέον, τι ερούσιν οι πολλοί ημάς,
αλλ' ό,τι ο επαϊων περί των δικαίων και αδίκων
αλλ' ό,τι ο επαϊων περί των δικαίων και αδίκων
Τα νετρίνα μπορεί να έχουν προκαλέσει την Σκοτεινή Ενέργεια
Μια νέα θεωρία ίσως εξηγήσει τη μυστηριώδη δύναμη που αναγκάζει το σύμπαν να διαστέλλεται ολοένα και πιο γρήγορα αλλά και με πιο γρήγορους ρυθμούς.
Θα μπορούσε όμως ένα νετρίνο – ένα ηλεκτρικά ουδέτερο και σχεδόν χωρίς μάζα σωματίδιο – να έχει προκαλέσει την σκοτεινή ενέργεια, μια δύναμη αντι-βαρύτητας που ανακαλύφθηκε μόλις πριν από μια δεκαετία;
Το 75% της υλοενέργειας του σύμπαντος πρέπει να αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια για να μπορεί να εξηγηθεί ο παρατηρούμενος ρυθμός επιτάχυνσης διαστολής του σύμπαντος
Αυτή όμως είναι η τελευταία ιδέα από μια ομάδα θεωρητικών φυσικών οι οποίοι δείχνουν ότι η σκοτεινή ενέργεια δημιουργήθηκε από ένα συμπύκνωμα νετρίνο σε κλάσματα του δευτερολέπτου μετά τη γέννηση του σύμπαντος, πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Η σκέψη αυτή ξεκίνησε από υπολογισμούς που αποδεικνύουν ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας μπορεί να συγκριθεί με την τιμή της μάζας του νετρίνο, αναφέρει ο επικεφαλής ερευνητής Jitesh Bhatt, στο Ερευνητικό Εργαστήριο Φυσικής στο Ahmedabad, της Ινδίας.
Η σκοτεινή ενέργεια, μια άγνωστη δύναμη που επιταχύνει την διαστολή του σύμπαντος, είναι το μεγαλύτερο κοσμολογικό μυστήριο της σύγχρονης επιστήμης.
Η ανακάλυψη της έγινε το 1998 όταν οι αστροφυσικούς σημείωσαν ότι οι σουπερνόβες – τα κατάλοιπα της έκρηξης των πολύ μεγάλων άστρων – έδειξαν έναν επιταχυνόμενο ρυθμό διαστολής κατά τα τελευταία 2 δισεκατομμύρια χρόνια περίπου σε σύγκριση με τις παλαιότερες εποχές.
Οι εξηγήσεις για την σκοτεινή ενέργεια εμπίπτουν σε δύο βασικά στρατόπεδα: οι θεωρίες που προσθέτουν μια νέα φυσική οντότητα και εκείνες που αλλάζουν τους νόμους της βαρύτητας, εξηγεί ο Eric Linder στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ.
“Εάν κάνετε αναζήτηση για «σκοτεινή ενέργεια» στους τίτλους των ερευνών, κατά το παρελθόν έτος, θα βρείτε 200 διαφορετικές εικασίες για το τι είναι σκοτεινή ενέργεια," λέει ο Linder.. "Υπάρχουν πολλές υποθέσεις για την σκοτεινή ενέργεια. Ορισμένες σχετικές με νετρίνα έχουν ληφθεί υπόψη τα τελευταία χρόνια, αλλά ουσιαστικά τίποτα ακόμα δεν έχει βγει από αυτά."
Για να υπολογιστεί η τιμή που παρατηρήθηκε για τον ρυθμό της επιτάχυνσης του σύμπαντος, το 75% συνολικά της μάζας και της ενέργειας του σύμπαντος πρέπει να αποτελούνται από μια βαρυτικά απωθητική δύναμη, ή σκοτεινή ενέργεια όπως τη λέμε.
Οι επιστήμονες αναπτύσσουν διάφορα πειράματα για την σκοτεινή ενέργεια, συμπεριλαμβανομένης και μιας διαστημικής αποστολής της NASA που λέγεται Joint Dark Energy Mission, σε μια προσπάθεια να βελτιώσουν τις μετρήσεις σχετικά με την σκοτεινή ενέργεια και να αποκαλύψουν πώς αυτή λειτουργεί.
"Θα χρειαστεί πολύ περισσότερη δουλειά για να μπορέσουμε να εντοπίσουμε τη φύση της σκοτεινής ενέργειας," λέει ο Ινδός Bhatt. "Μην γνωρίζοντας τη φύση της σκοτεινής ενέργειας, η θεωρητική φυσική θα παραμείνει ατελής."
Η έρευνα του Bhatt δημοσιεύθηκε στο Physical Review D.
Μια νέα θεωρία ίσως εξηγήσει τη μυστηριώδη δύναμη που αναγκάζει το σύμπαν να διαστέλλεται ολοένα και πιο γρήγορα αλλά και με πιο γρήγορους ρυθμούς.
Θα μπορούσε όμως ένα νετρίνο – ένα ηλεκτρικά ουδέτερο και σχεδόν χωρίς μάζα σωματίδιο – να έχει προκαλέσει την σκοτεινή ενέργεια, μια δύναμη αντι-βαρύτητας που ανακαλύφθηκε μόλις πριν από μια δεκαετία;
Το 75% της υλοενέργειας του σύμπαντος πρέπει να αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια για να μπορεί να εξηγηθεί ο παρατηρούμενος ρυθμός επιτάχυνσης διαστολής του σύμπαντος
Αυτή όμως είναι η τελευταία ιδέα από μια ομάδα θεωρητικών φυσικών οι οποίοι δείχνουν ότι η σκοτεινή ενέργεια δημιουργήθηκε από ένα συμπύκνωμα νετρίνο σε κλάσματα του δευτερολέπτου μετά τη γέννηση του σύμπαντος, πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Η σκέψη αυτή ξεκίνησε από υπολογισμούς που αποδεικνύουν ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας μπορεί να συγκριθεί με την τιμή της μάζας του νετρίνο, αναφέρει ο επικεφαλής ερευνητής Jitesh Bhatt, στο Ερευνητικό Εργαστήριο Φυσικής στο Ahmedabad, της Ινδίας.
Η σκοτεινή ενέργεια, μια άγνωστη δύναμη που επιταχύνει την διαστολή του σύμπαντος, είναι το μεγαλύτερο κοσμολογικό μυστήριο της σύγχρονης επιστήμης.
Η ανακάλυψη της έγινε το 1998 όταν οι αστροφυσικούς σημείωσαν ότι οι σουπερνόβες – τα κατάλοιπα της έκρηξης των πολύ μεγάλων άστρων – έδειξαν έναν επιταχυνόμενο ρυθμό διαστολής κατά τα τελευταία 2 δισεκατομμύρια χρόνια περίπου σε σύγκριση με τις παλαιότερες εποχές.
Οι εξηγήσεις για την σκοτεινή ενέργεια εμπίπτουν σε δύο βασικά στρατόπεδα: οι θεωρίες που προσθέτουν μια νέα φυσική οντότητα και εκείνες που αλλάζουν τους νόμους της βαρύτητας, εξηγεί ο Eric Linder στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ.
“Εάν κάνετε αναζήτηση για «σκοτεινή ενέργεια» στους τίτλους των ερευνών, κατά το παρελθόν έτος, θα βρείτε 200 διαφορετικές εικασίες για το τι είναι σκοτεινή ενέργεια," λέει ο Linder.. "Υπάρχουν πολλές υποθέσεις για την σκοτεινή ενέργεια. Ορισμένες σχετικές με νετρίνα έχουν ληφθεί υπόψη τα τελευταία χρόνια, αλλά ουσιαστικά τίποτα ακόμα δεν έχει βγει από αυτά."
Για να υπολογιστεί η τιμή που παρατηρήθηκε για τον ρυθμό της επιτάχυνσης του σύμπαντος, το 75% συνολικά της μάζας και της ενέργειας του σύμπαντος πρέπει να αποτελούνται από μια βαρυτικά απωθητική δύναμη, ή σκοτεινή ενέργεια όπως τη λέμε.
Οι επιστήμονες αναπτύσσουν διάφορα πειράματα για την σκοτεινή ενέργεια, συμπεριλαμβανομένης και μιας διαστημικής αποστολής της NASA που λέγεται Joint Dark Energy Mission, σε μια προσπάθεια να βελτιώσουν τις μετρήσεις σχετικά με την σκοτεινή ενέργεια και να αποκαλύψουν πώς αυτή λειτουργεί.
"Θα χρειαστεί πολύ περισσότερη δουλειά για να μπορέσουμε να εντοπίσουμε τη φύση της σκοτεινής ενέργειας," λέει ο Ινδός Bhatt. "Μην γνωρίζοντας τη φύση της σκοτεινής ενέργειας, η θεωρητική φυσική θα παραμείνει ατελής."
Η έρευνα του Bhatt δημοσιεύθηκε στο Physical Review D.
"Αἰὲν ἀριστεύειν καὶ ὑπείροχον ἔμμεναι ἄλλων, μηδὲ γένος πατέρων αἰσχυνέμεν»..
ΟΜΗΡΟΣ Ιλιάδα, Ζ 208
ΟΜΗΡΟΣ Ιλιάδα, Ζ 208
Αστρονόμοι ανίχνευσαν κοσμική «Σκοτεινή Ενέργεια» στους πιο κοντινούς μας γαλαξίες
Μια ομάδα αστρονόμων έχει εντοπίσει αποτελέσματα της «σκοτεινής ενέργειας», μέσα στην Τοπική Ομάδα των γαλαξιών που περιέχει και τον δικό μας Γαλαξία.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τον όρο «σκοτεινή ενέργεια» για να περιγράψουν το μυστηριώδη πεδίο που θεωρούν ότι πρέπει να περιέχεται στον κενό χώρο του Σύμπαντος, και που αναγκάζει τους γαλαξίες να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο με επιτάχυνση.
Η ομάδα περιλαμβάνει ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα, καθώς και από τη Φινλανδία και τη Ρωσία. Η έρευνα τους παρουσιάστηκε σε μια συνεδρίαση Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσιγκτον ενώ δημοσιεύτηκε στην πιο πρόσφατη έκδοση του περιοδικού της Ευρωπαϊκής Αστρονομίας και Αστροφυσικής,
Η έρευνα τους δείχνει ότι τα αποτελέσματα της επιτάχυνσης από την σκοτεινή ενέργεια δρουν και στις "μικρές" κλίμακες των εκατομμυρίων ετών φωτός, σε αντίθεση με τα αποτελέσματα προηγούμενων ερευνών που έδειχναν ότι η σκοτεινή ενέργεια δρα σε αποστάσεις δισεκατομμυρίων ετών φωτός.
Το σύμπαν έχει συμπληρωθεί με πλήθος γαλαξιών που το καθένα περιέχει δισεκατομμύρια αστέρια και άλλη βαρυτική ύλη. Η κατανομή των γαλαξιών γίνεται σε ομάδες με τους περισσότερους γαλαξίες να ανήκουν σε συστήματα, που κυμαίνονται από ομάδες μερικών δεκάδων γαλαξιών έως σμήνη με χιλιάδες γαλαξίες.
Εξ αιτίας της διαστολής του σύμπαντος από το Big Bang, αυτά τα συστήματα των γαλαξιών παρατηρούνται με τη βοήθεια φασματικών γραμμών των οποίων τα μήκη κύματος τους είναι μετατοπισμένα προς το ερυθρό (redshift), εξ αιτίας της απομάκρυνσης τους ο ένας από τον άλλο, λέει ο Gene Byrd, ομότιμος καθηγητής της Φυσικής και Αστρονομίας στην Αλαμπάμα. Όσο δε μεγαλύτερη απόσταση από μας έχουν οι γαλαξίες τόσο πιο γρήγορα κινούνται, εξ αιτίας της κοσμολογικής διαστολής του σύμπαντος.
Εκτός από την κοσμολογική μετατόπιση τους προς το ερυθρό, οι γαλαξίες στις ομάδες που βρίσκονται, δείχνουν άλλοι μικρότερες και άλλοι μεγαλύτερες μετατοπίσεις προς το ερυθρό του μήκους κύματος τους, λόγω και της εσωτερικής τροχιακής τους κίνησης μέσα στην ομάδα τους (μετατόπιση Doppler) . Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1980, μέλη της ομάδας του Gene Byrd, και του Mauri Valtonen, από την Φινλανδία, εξήγησαν ότι για την υπερβολική μετατόπιση προς το ερυθρό, λόγω του φαινομένου Doppler, φταίει ότι τα περισσότερα μέλη του σμήνους των γαλαξιών υποχωρούν (απομακρύνονται) από τα κέντρα της ομάδας τους και όχι ότι άλλοι γαλαξίες κινούνται προς τα μέσα και άλλοι προς τα έξω.
Όμως η εξήγηση του γιατί αυτοί οι γαλαξίες – μέλη της ομάδας – απομακρύνονταν από τις ομάδες τους, έπρεπε να περιμένει μια νέα σημαντική ανακάλυψη. Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990, θεωρείτο ότι η βαρύτητα της ύλης μέσα στο σύμπαν κυβερνούσε την τύχη του, επιβραδύνοντας την διαστολή του σύμπαντος, τόνισε ο Byrd.
Οι αστρονόμοι τέλη του ‘90 χρησιμοποίησαν την υπερκαινοφανή έκρηξη (σουπερνόβα) των άστρων για να μετρήσουν πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις έως τους γαλαξίες, μαζί με τις κοσμολογικές μετατοπίσεις τους προς το ερυθρό (redshifts). Όμως αυτές οι αποστάσεις και τα redshifts έδειξαν μια πρόσθετη μυστηριώδης «σκοτεινή ενέργεια», η οποία επιταχύνει πραγματικά την διαστολή του σύμπαντος.
Ο Byrd επεσήμανε ότι, σε αντίθεση με την μείωση της έντασης της βαρύτητας με την αύξηση της απόστασης, οι παρατηρήσεις μακρινών γαλαξιών έδειξαν ότι η σκοτεινή ενέργεια αντίθετα επιταχύνει το φαινόμενο της διαστολής με την αύξηση της απόστασης.
Οι παρατηρήσεις αναφέρουν, επίσης, ότι, λόγω της διασποράς σε μεγαλύτερη έκταση της βαρυτικής ύλης, καθώς οι γαλαξίες υποχωρούν ο ένας από τον άλλο, πριν περίπου 6 έως 7 δισεκατομμύρια χρόνια, η "απωθητική” σκοτεινή ενέργεια πραγματικά κυριάρχησε πάνω στην βαρύτητα.
Χρησιμοποιώντας την εξίσωση ισοδυναμίας μάζας/ενέργειας του Αίνστάιν (Ε = mc^2), βρέθηκε ότι η σχετική αναλογία σήμερα είναι 72 τοις εκατό σκοτεινή ενέργεια και μόνο το 28 τοις εκατό βαρυτική ύλη (κανονική και σκοτεινή ύλη).
Το επόμενο βήμα για την κατανόηση του τι συνέβαινε με τους γαλαξίες, σύμφωνα με τον Byrd, έγινε αμέσως μετά την ανακάλυψη της σκοτεινής ενέργειας. Τα μέλη της ερευνητικής ομάδας συνειδητοποίησαν ότι η σκοτεινή ενέργεια θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις πάνω στην κίνηση των γαλαξιών μέσα στις ομάδες των γαλαξιών με μια διαχωριστική γραμμή πολύ μικρότερη από τα δισεκατομμύρια έτη φωτός, που νομίζαμε έως τώρα ότι θα εμφανίζεται.
Η έρευνα εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι οι πρόσφατες παρατηρήσεις του Hubble δίνουν στους αστρονόμους τις αποστάσεις των μεμονωμένων μελών της τοπικής ομάδας γαλαξιών και τις ταχύτητες λόγω Doppler με βελτιωμένη ακρίβεια, είπε ο Byrd.
Κατά τη συνάντηση, ο Byrd παρουσίασε αποτυπώσεις των αποστάσεων καθώς και της ταχύτητας Doppler, που δείχνουν ότι κοντά στο κέντρο της τοπικής ομάδας, ίσος αριθμός μελών προσεγγίζουν και υποχωρούν σε τροχιές που σχηματίζουν ένα σφικτό σύστημα.
Ο Γαλαξίας μας και ο γαλαξίας της Ανδρομέδας – 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός μόνο μακριά μας – κυριαρχούν σε αυτή την κεντρική περιοχή που περιλαμβάνει την περισσότερη βαρυτική μάζα. Ωστόσο, η ομάδα διαπίστωσε ότι έξω από τα 4,6 εκατομμύρια έτη φωτός (μεταβατική ακτίνα) όλα τα μικρά μέλη της τοπικής ομάδας υποχωρούν αρκετά (απομακρύνονται). Σε μεγαλύτερες αποστάσεις δε τα μικρά μέλη υποχωρούν πιο γρήγορα.
Η ομάδα επισημαίνει ότι μέσα από αυτή την μεταβατική απόσταση, η προς το εσωτερικό βαρυτική δύναμη και η προς τα έξω επιτάχυνση λόγω της σκοτεινής ενέργειας είναι συνολικά μηδέν. Η αύξηση της υποχώρησης των γαλαξιών πέραν της ακτίνας των 4,6 εκατομμυρίων ετών, δείχνει ότι σε αυτές τις αποστάσεις και πάνω αυξάνει η δράση της σκοτεινής ενέργειας με την απόσταση. Η αύξηση αυτή είναι παρόμοια, όπως έχει διαπιστωθεί στο παρελθόν από τις παρατηρήσεις των γαλαξιών, με αυτήν που ισχύει σε δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.
Από τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας, ο Byrd τόνισε ότι οι ιδέες σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ενέργειας θα πρέπει τώρα να λαμβάνουν υπόψη τις επιπτώσεις της πάνω στην επιτάχυνση και την εξάρτηση της από την απόσταση σε μια κλίμακα 1/1000 από αυτές τις αποστάσεις που μέχρι τώρα νομίζαμε ότι δρα.
Από τις ταχύτητες και τις αποστάσεις των μελών της τοπικής ομάδας γαλαξιών, την μεταβατική ακτίνα και την ηλικία του σύμπαντος, η ερευνητική ομάδα θεωρεί ότι η ‘τοπική’ σκοτεινή ενεργειακή πυκνότητα είναι συνεπής με την υπολογισμένη τιμή για τις μεγάλες αποστάσεις. Ο Byrd συμπλήρωσε επίσης ότι τα αποτελέσματα της σκοτεινής ενέργειας πρέπει να περιλαμβάνονται στην εκτίμηση της βαρυτικής μάζας στις ομάδες των γαλαξιών, με τις αναθεωρημένες εκτιμήσεις να κάνουν λόγο για περίπου 4 τρισεκατομμύρια ηλιακές μάζες για την τοπική ομάδα γαλαξιών.
Πηγή: physorg.com
Μια ομάδα αστρονόμων έχει εντοπίσει αποτελέσματα της «σκοτεινής ενέργειας», μέσα στην Τοπική Ομάδα των γαλαξιών που περιέχει και τον δικό μας Γαλαξία.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τον όρο «σκοτεινή ενέργεια» για να περιγράψουν το μυστηριώδη πεδίο που θεωρούν ότι πρέπει να περιέχεται στον κενό χώρο του Σύμπαντος, και που αναγκάζει τους γαλαξίες να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο με επιτάχυνση.
Η ομάδα περιλαμβάνει ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα, καθώς και από τη Φινλανδία και τη Ρωσία. Η έρευνα τους παρουσιάστηκε σε μια συνεδρίαση Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσιγκτον ενώ δημοσιεύτηκε στην πιο πρόσφατη έκδοση του περιοδικού της Ευρωπαϊκής Αστρονομίας και Αστροφυσικής,
Η έρευνα τους δείχνει ότι τα αποτελέσματα της επιτάχυνσης από την σκοτεινή ενέργεια δρουν και στις "μικρές" κλίμακες των εκατομμυρίων ετών φωτός, σε αντίθεση με τα αποτελέσματα προηγούμενων ερευνών που έδειχναν ότι η σκοτεινή ενέργεια δρα σε αποστάσεις δισεκατομμυρίων ετών φωτός.
Το σύμπαν έχει συμπληρωθεί με πλήθος γαλαξιών που το καθένα περιέχει δισεκατομμύρια αστέρια και άλλη βαρυτική ύλη. Η κατανομή των γαλαξιών γίνεται σε ομάδες με τους περισσότερους γαλαξίες να ανήκουν σε συστήματα, που κυμαίνονται από ομάδες μερικών δεκάδων γαλαξιών έως σμήνη με χιλιάδες γαλαξίες.
Εξ αιτίας της διαστολής του σύμπαντος από το Big Bang, αυτά τα συστήματα των γαλαξιών παρατηρούνται με τη βοήθεια φασματικών γραμμών των οποίων τα μήκη κύματος τους είναι μετατοπισμένα προς το ερυθρό (redshift), εξ αιτίας της απομάκρυνσης τους ο ένας από τον άλλο, λέει ο Gene Byrd, ομότιμος καθηγητής της Φυσικής και Αστρονομίας στην Αλαμπάμα. Όσο δε μεγαλύτερη απόσταση από μας έχουν οι γαλαξίες τόσο πιο γρήγορα κινούνται, εξ αιτίας της κοσμολογικής διαστολής του σύμπαντος.
Εκτός από την κοσμολογική μετατόπιση τους προς το ερυθρό, οι γαλαξίες στις ομάδες που βρίσκονται, δείχνουν άλλοι μικρότερες και άλλοι μεγαλύτερες μετατοπίσεις προς το ερυθρό του μήκους κύματος τους, λόγω και της εσωτερικής τροχιακής τους κίνησης μέσα στην ομάδα τους (μετατόπιση Doppler) . Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1980, μέλη της ομάδας του Gene Byrd, και του Mauri Valtonen, από την Φινλανδία, εξήγησαν ότι για την υπερβολική μετατόπιση προς το ερυθρό, λόγω του φαινομένου Doppler, φταίει ότι τα περισσότερα μέλη του σμήνους των γαλαξιών υποχωρούν (απομακρύνονται) από τα κέντρα της ομάδας τους και όχι ότι άλλοι γαλαξίες κινούνται προς τα μέσα και άλλοι προς τα έξω.
Όμως η εξήγηση του γιατί αυτοί οι γαλαξίες – μέλη της ομάδας – απομακρύνονταν από τις ομάδες τους, έπρεπε να περιμένει μια νέα σημαντική ανακάλυψη. Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990, θεωρείτο ότι η βαρύτητα της ύλης μέσα στο σύμπαν κυβερνούσε την τύχη του, επιβραδύνοντας την διαστολή του σύμπαντος, τόνισε ο Byrd.
Οι αστρονόμοι τέλη του ‘90 χρησιμοποίησαν την υπερκαινοφανή έκρηξη (σουπερνόβα) των άστρων για να μετρήσουν πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις έως τους γαλαξίες, μαζί με τις κοσμολογικές μετατοπίσεις τους προς το ερυθρό (redshifts). Όμως αυτές οι αποστάσεις και τα redshifts έδειξαν μια πρόσθετη μυστηριώδης «σκοτεινή ενέργεια», η οποία επιταχύνει πραγματικά την διαστολή του σύμπαντος.
Ο Byrd επεσήμανε ότι, σε αντίθεση με την μείωση της έντασης της βαρύτητας με την αύξηση της απόστασης, οι παρατηρήσεις μακρινών γαλαξιών έδειξαν ότι η σκοτεινή ενέργεια αντίθετα επιταχύνει το φαινόμενο της διαστολής με την αύξηση της απόστασης.
Οι παρατηρήσεις αναφέρουν, επίσης, ότι, λόγω της διασποράς σε μεγαλύτερη έκταση της βαρυτικής ύλης, καθώς οι γαλαξίες υποχωρούν ο ένας από τον άλλο, πριν περίπου 6 έως 7 δισεκατομμύρια χρόνια, η "απωθητική” σκοτεινή ενέργεια πραγματικά κυριάρχησε πάνω στην βαρύτητα.
Χρησιμοποιώντας την εξίσωση ισοδυναμίας μάζας/ενέργειας του Αίνστάιν (Ε = mc^2), βρέθηκε ότι η σχετική αναλογία σήμερα είναι 72 τοις εκατό σκοτεινή ενέργεια και μόνο το 28 τοις εκατό βαρυτική ύλη (κανονική και σκοτεινή ύλη).
Το επόμενο βήμα για την κατανόηση του τι συνέβαινε με τους γαλαξίες, σύμφωνα με τον Byrd, έγινε αμέσως μετά την ανακάλυψη της σκοτεινής ενέργειας. Τα μέλη της ερευνητικής ομάδας συνειδητοποίησαν ότι η σκοτεινή ενέργεια θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις πάνω στην κίνηση των γαλαξιών μέσα στις ομάδες των γαλαξιών με μια διαχωριστική γραμμή πολύ μικρότερη από τα δισεκατομμύρια έτη φωτός, που νομίζαμε έως τώρα ότι θα εμφανίζεται.
Η έρευνα εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι οι πρόσφατες παρατηρήσεις του Hubble δίνουν στους αστρονόμους τις αποστάσεις των μεμονωμένων μελών της τοπικής ομάδας γαλαξιών και τις ταχύτητες λόγω Doppler με βελτιωμένη ακρίβεια, είπε ο Byrd.
Κατά τη συνάντηση, ο Byrd παρουσίασε αποτυπώσεις των αποστάσεων καθώς και της ταχύτητας Doppler, που δείχνουν ότι κοντά στο κέντρο της τοπικής ομάδας, ίσος αριθμός μελών προσεγγίζουν και υποχωρούν σε τροχιές που σχηματίζουν ένα σφικτό σύστημα.
Ο Γαλαξίας μας και ο γαλαξίας της Ανδρομέδας – 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός μόνο μακριά μας – κυριαρχούν σε αυτή την κεντρική περιοχή που περιλαμβάνει την περισσότερη βαρυτική μάζα. Ωστόσο, η ομάδα διαπίστωσε ότι έξω από τα 4,6 εκατομμύρια έτη φωτός (μεταβατική ακτίνα) όλα τα μικρά μέλη της τοπικής ομάδας υποχωρούν αρκετά (απομακρύνονται). Σε μεγαλύτερες αποστάσεις δε τα μικρά μέλη υποχωρούν πιο γρήγορα.
Η ομάδα επισημαίνει ότι μέσα από αυτή την μεταβατική απόσταση, η προς το εσωτερικό βαρυτική δύναμη και η προς τα έξω επιτάχυνση λόγω της σκοτεινής ενέργειας είναι συνολικά μηδέν. Η αύξηση της υποχώρησης των γαλαξιών πέραν της ακτίνας των 4,6 εκατομμυρίων ετών, δείχνει ότι σε αυτές τις αποστάσεις και πάνω αυξάνει η δράση της σκοτεινής ενέργειας με την απόσταση. Η αύξηση αυτή είναι παρόμοια, όπως έχει διαπιστωθεί στο παρελθόν από τις παρατηρήσεις των γαλαξιών, με αυτήν που ισχύει σε δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.
Από τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας, ο Byrd τόνισε ότι οι ιδέες σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ενέργειας θα πρέπει τώρα να λαμβάνουν υπόψη τις επιπτώσεις της πάνω στην επιτάχυνση και την εξάρτηση της από την απόσταση σε μια κλίμακα 1/1000 από αυτές τις αποστάσεις που μέχρι τώρα νομίζαμε ότι δρα.
Από τις ταχύτητες και τις αποστάσεις των μελών της τοπικής ομάδας γαλαξιών, την μεταβατική ακτίνα και την ηλικία του σύμπαντος, η ερευνητική ομάδα θεωρεί ότι η ‘τοπική’ σκοτεινή ενεργειακή πυκνότητα είναι συνεπής με την υπολογισμένη τιμή για τις μεγάλες αποστάσεις. Ο Byrd συμπλήρωσε επίσης ότι τα αποτελέσματα της σκοτεινής ενέργειας πρέπει να περιλαμβάνονται στην εκτίμηση της βαρυτικής μάζας στις ομάδες των γαλαξιών, με τις αναθεωρημένες εκτιμήσεις να κάνουν λόγο για περίπου 4 τρισεκατομμύρια ηλιακές μάζες για την τοπική ομάδα γαλαξιών.
Πηγή: physorg.com
"Αἰὲν ἀριστεύειν καὶ ὑπείροχον ἔμμεναι ἄλλων, μηδὲ γένος πατέρων αἰσχυνέμεν»..
ΟΜΗΡΟΣ Ιλιάδα, Ζ 208
ΟΜΗΡΟΣ Ιλιάδα, Ζ 208