Κυνηγοί σκοτεινής ύλης παρουσιάζουν χάρτη του αόρατου

Συνδεδεμένη σε ένα τηλεσκόπιο στη Χιλή, μια από τις ισχυρότερες ψηφιακές κάμερες του κόσμου ολοκλήρωσε τον πρώτο από μια σειρά χαρτών, ο οποίος εμφανίζει την κατανομή της μυστηριώδους ύλης σε ένα σχετικά μεγάλο τμήμα του ουρανού, και επιβεβαιώνει τον κρίσιμο ρόλο της στο σχηματισμό του Σύμπαντος όπως το γνωρίσουμε.

Η σκοτεινή ύλη, ένα υλικό άγνωστης σύστασης που δεν ανακλά και δεν απορροφά το φως, είναι εξ΄ορισμού αόρατη. Πιστεύεται όμως ότι υπάρχει παντού γύρω μας σε ποσότητα τέσσερις φορές μεγαλύτερη από την κανονική ύλη.

Η ύπαρξή της μπορεί να γίνει έμμεσα αντιληπτή από την επίδραση της βαρύτητάς της όχι μόνο στην κανονική ύλη αλλά και στο ίδιο το φως: σύμφωνα με τη Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν, τα αντικείμενα μεγάλης μάζας, όπως οι μεγάλες συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης, παραμορφώνουν το χώρο και αναγκάζουν έτσι τις ακτίνες φωτός να ακολουθούν καμπύλη πορεία.

Αυτή είναι η προσέγγιση που επέτρεψε τη δημιουργία του νέου χάρτη, ο οποίος παρουσιάστηκε τη Δευτέρα σε συνέδριο της Αμερικανικής Εταιρείας Φυσικής στη Βαλτιμόρη, και πρόκειται να δημοσιευτεί στη βρετανική επιθεώρηση Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ουσιαστικά οι ερευνητές μέτρησαν πώς οι συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης παραμορφώνουν με τη βαρύτητά τους τα είδωλα γαλαξιών που βρίσκονται σε μεγαλύτερη απόσταση -ένα φαινόμενο που ονομάζεται «βαρυτικός φακός».

Ο χάρτης καλύπτει περίπου δύο εκατομμύρια γαλαξίες σε μια σχετικά μεγάλη περιοχή του ουρανού του Νότιου Ημισφαιρίου, μια περιοχή που αντιστοιχεί σε επιφάνεια 700 φορές μεγαλύτερη από ό,τι ο ηλιακός δίσκος όπως φαίνεται από τη Γη.

Στις αποστάσεις των εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών φωτός που καλύπτει η μελέτη, η σκοτεινή ύλη διακρίνεται να συγκεντρώνεται σε γιγάντιους σβόλους και νήματα, ανάμεσα στα οποία υπάρχουν αχανείς, άδειες εκτάσεις.

Η εικόνα αυτή δείχνει να επιβεβαιώνει τα μοντέλα της σύγχρονης Κοσμολογίας, σύμφωνα με τα οποία η σκοτεινή ύλη κατηύθυνε το σχηματισμό των γαλαξιών. Δεδομένου ότι η σκοτεινή ύλη είναι πολύ περισσότερη από την κανονική, η βαρυτική έλξη της έπαιξε και πιο σημαντικό ρόλο. Η κανονική ύλη συγκεντρώθηκε αναγκαστικά εκεί όπου την τραβούσε η σκοτεινή ύλη και σταδιακά σχημάτισε τους γαλαξίες που βλέπουμε.

Και, αν κοιτάξει κανείς στις μεγάλες κλίμακες που εξετάζει η νέα μελέτη, τόσο η σκοτεινή ύλη όσο και η κανονική συγκεντρώνονται σε νήματα και σβόλους. Αυτή είναι η αδρή υφή του Σύμπαντος, την οποία οι κοσμολόγοι αποκαλούν «κοσμικό ιστό».

Διαβάστε επίσης:

• Φωτίζοντας τον αέρινο σκελετό του Σύμπαντος
• «Πλοκάμι» σκοτεινής ύλης βρέθηκε να συνδέει σμήνη γαλαξιών
• Μυστηριώδης ευθυγράμμιση των γαλαξιών στον ιστό του Σύμπαντος

Ο νέος χάρτης καλύπτει μόλις το 3% της περιοχής που θα εξετάσει το διεθνές ερευνητικό πρόγραμμα Dark Energy Survey μέχρι να ολοκληρωθεί το 2018.

Βασίζεται στην Dark Energy Camera, μια κάμερα των 570 Mpixel που λειτουργεί συνδεδεμένη με το τηλεσκόπιο Victor Blanco, με κάτοπτρο 4 μέτρων, σε αστεροσκοπείο της Χιλής.

Διαβάστε επίσης:

• Κάμερα 570 Megapixel κοιτά το μυστήριο της σκοτεινής ύλης

Το ερευνητικό πρόγραμμα και η κάμερα παίρνουν το όνομά τους όχι από τη σκοτεινή ύλη αλλά από την ακόμα πιο μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια, μια δύναμη που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος. Η προσπάθεια έχει ως απώτερο στόχο τη χαρτογράφηση της σκοτεινής ύλης με αρκετή ακρίβεια ώστε να είναι δυνατή η μέτρηση της σκοτεινής ενέργειας.

Βαγγέλης Πρατικάκης

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ