Νέα στοιχεία φέρνουν το σύμπαν πιο κοντά στη «Μεγάλη Σύνθλιψη» – Οι τελευταίες αναλύσεις για τη σκοτεινή ενέργεια

Μια έντονη συζήτηση έχει ξεσπάσει τον τελευταίο καιρό στον κόσμο της αστρονομίας, καθώς νέα στοιχεία υποδηλώνουν ότι μια μυστηριώδης δύναμη, γνωστή ως σκοτεινή ενέργεια, ίσως αμφισβητεί την τρέχουσα κατανόησή μας για τον χώρο και τον χρόνο.

Σύμφωνα με ανάλυση νοτιοκορεατικής ομάδας, αντί το σύμπαν να συνεχίζει να διαστέλλεται, οι γαλαξίες ενδέχεται να έλκονται ξανά από τη βαρύτητα, οδηγώντας σε αυτό που οι αστρονόμοι ονομάζουν «Μεγάλη Σύνθλιψη» (Big Crunch), όπως αναφέρει το BBC.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να βρίσκονται στα πρόθυρα μιας από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις στην αστρονομία εδώ και μια ολόκληρη γενιά.

Στον αντίποδα υπάρχουν αστρονόμοι που αμφισβητούν αυτά τα ευρήματα, ωστόσο δεν έχουν καταφέρει να απορρίψουν εντελώς τους ισχυρισμούς της νοτιοκορεατικής ομάδας.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να βρίσκονται στα πρόθυρα μιας από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις στην αστρονομία εδώ και μια ολόκληρη γενιά.

Τι είναι η σκοτεινή ενέργεια

Οι αστρονόμοι προηγουμένως πίστευαν ότι η διαστολή του σύμπαντος, η οποία ξεκίνησε με τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang) πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, θα έπρεπε να επιβραδύνεται σταδιακά λόγω της βαρύτητας.

Στη συνέχεια, το 1998 ανακαλύφθηκαν στοιχεία που ήθελαν τη σκοτεινή ενέργεια ως μια δύναμη που επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος.

Μελέτες πολύ φωτεινών αστέρων, των σουπερνόβα, έδειξαν ότι αντί να επιβραδύνονται οι μακρινοί γαλαξίες στην πραγματικότητα απομακρύνονται επιταχυνόμενοι.

Ορισμένες θεωρίες υποστήριζαν ότι αυτό το συνεχώς επιταχυνόμενο Σύμπαν θα μπορούσε πρώτα να «απλώσει» τα αστέρια τόσο μακριά μεταξύ τους που σχεδόν τίποτα δεν θα ήταν ορατό στον νυχτερινό ουρανό και, το πιο συγκλονιστικό, θα μπορούσε τελικά να διαλύσει ακόμα και τα ίδια τα άτομα με μια «Μεγάλη Ρήξη».

Η διαμάχη πυροδοτήθηκε τον περασμένο Μάρτιο, με απροσδόκητα αποτελέσματα, από ένα όργανο σε ένα τηλεσκόπιο στην έρημο της Αριζόνα που ονομάζεται Φασματοσκοπικό Όργανο Σκοτεινής Ενέργειας (Desi).

Το Desi κατασκευάστηκε για να ανακαλύψει περισσότερα για τη σκοτεινή ενέργεια. Παρακολουθούσε την επιτάχυνση εκατομμυρίων γαλαξιών με εξαιρετική λεπτομέρεια, ωστόσο οι αστρονόμοι δεν περίμεναν τα αποτελέσματα που προέκυψαν.

Τα δεδομένα υπαινίσσονταν ότι η επιτάχυνση των γαλαξιών είχε αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, κάτι που δεν συνάδει με την τυπική εικόνα, σύμφωνα με τον καθηγητή Ofer Lahav του University College London, ο οποίος συμμετέχει στο έργο Desi.

Μελέτες πολύ φωτεινών αστέρων, των σουπερνόβα, έδειξαν ότι αντί να επιβραδύνονται οι μακρινοί γαλαξίες στην πραγματικότητα απομακρύνονται επιταχυνόμενοι.

«Τώρα, με αυτήν τη μεταβαλλόμενη σκοτεινή ενέργεια που ανεβαίνει και μετά κατεβαίνει, πάλι, χρειαζόμαστε έναν νέο μηχανισμό. Και αυτό θα μπορούσε να είναι μια ανατροπή για ολόκληρη τη φυσική», λέει.

Στη συνέχεια, τον Νοέμβριο, η Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία (RAS) δημοσίευσε έρευνα από μια νοτιοκορεατική ομάδα που φαίνεται να υποστηρίζει την άποψη ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι ακόμα πιο παράξενη.

Ο καθηγητής Young Wook Lee του Πανεπιστημίου Yonsei στη Σεούλ και η ομάδα του επανεξέτασαν τα δεδομένα υπερκαινοφανών αστέρων που, πριν από 27 χρόνια, οδήγησαν για πρώτη φορά στην ανακάλυψη της σκοτεινής ενέργειας. Αντί να θεωρούν ότι αυτές οι αστρικές εκρήξεις έχουν μία ενιαία, «τυπική» φωτεινότητα, έλαβαν υπόψη την ηλικία των γαλαξιών από τους οποίους προέρχονταν και υπολόγισαν πόσο φωτεινοί ήταν πραγματικά οι υπερκαινοφανείς αστέρες (σουπερνόβα).

Πόσο έχει αλλάξει η σκοτεινή ενέργεια με την πάροδο του χρόνου

Αυτή η προσαρμογή έδειξε ότι όχι μόνο η σκοτεινή ενέργεια είχε αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, αλλά και -με τρόπο που προκάλεσε έκπληξη- ότι η επιτάχυνση της διαστολής επιβραδύνεται.

«Η μοίρα του Σύμπαντος θα αλλάξει», λέει ο καθηγητής Lee στο BBC News με σαφήνεια, προσθέτοντας:

«Εάν η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι σταθερή και εξασθενεί, αυτό θα αλλάξει ολόκληρο το παράδειγμα της σύγχρονης κοσμολογίας».

Αν, όπως υποδηλώνουν τα αποτελέσματα του καθηγητή Lee, η δύναμη που ωθεί τους γαλαξίες να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλον – η σκοτεινή ενέργεια – εξασθενεί, τότε μία πιθανότητα είναι να γίνει τόσο αδύναμη, ώστε η βαρύτητα να αρχίσει να τραβά ξανά πίσω τους γαλαξίες μεταξύ τους.

«Αντί να τελειώσει με μία Μεγάλη Ρήξη, μια Μεγάλη Σύνθλιψη είναι πλέον μια πιθανότητα. Το ποιο αποτέλεσμα θα κερδίσει, εξαρτάται από την πραγματική φύση της σκοτεινής ενέργειας, για την οποία ακόμα δεν γνωρίζουμε την απάντηση», σημειώνει ο καθηγητής Lee.

«Εάν η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι σταθερή και εξασθενεί, αυτό θα αλλάξει ολόκληρο το παράδειγμα της σύγχρονης κοσμολογίας».

Το έργο του καθηγητή Lee έχει ελεγχθεί από συναδέλφους ειδικούς και έχει δημοσιευτεί σε ένα σεβαστό περιοδικό της RAS. Ωστόσο, οι ισχυρισμοί του δεν έχουν πείσει πολλούς ανώτερους αστρονόμους, όπως ο καθηγητής Γιώργος Ευσταθίου του Ινστιτούτου Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Cambridge.

«Νομίζω ότι αυτό απλώς αντικατοπτρίζει τις ακατάστατες λεπτομέρειες των σουπερνόβα», λέει. «Η συσχέτιση με την ηλικία δεν είναι πολύ στενή, επομένως νομίζω ότι είναι επικίνδυνο να εφαρμόσουμε μια “διόρθωση”. Μου φαίνεται αδύναμη».

«Εάν η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι σταθερή και εξασθενεί, αυτό θα αλλάξει ολόκληρο το παράδειγμα της σύγχρονης κοσμολογίας».

Η κυρίαρχη άποψη είναι ότι το Σύμπαν εξακολουθεί να επιταχύνεται με σχεδόν αμετάβλητη σκοτεινή ενέργεια.

Αλλά ο καθηγητής Lee αντιτίθεται έντονα σε τέτοιες επικρίσεις.

«Τα δεδομένα μας βασίζονται σε 300 γαλαξίες. Η στατιστική σημαντικότητα είναι περίπου μία στο τρισεκατομμύριο πιθανότητα να είναι τυχαία. Έτσι, πιστεύω ακράδαντα ότι ήδη η έρευνά μας είναι πολύ, πολύ σημαντική».

Μετά τα αποτελέσματα από τη Νότια Κορέα, δύο ερευνητικές ομάδες επανεκτίμησαν τη φωτεινότητα ορισμένων υπερκαινοφανών αστέρων (σουπερνόβα). Εξέτασαν μια παλαιότερη μελέτη που είχε συμβάλει στα αποτελέσματα του DESI τον Μάρτιο, τα οποία προκάλεσαν όλη τη μεγάλη αναστάτωση. Το έκαναν για να επαληθεύσουν τα αποτελέσματα του Μαρτίου, επειδή ο ισχυρισμός ότι η σκοτεινή ενέργεια μεταβάλλεται ήταν ιδιαίτερα αμφιλεγόμενος.

Και οι δύο ομάδες έχουν κάνει ένα μικρό βήμα πίσω σε σχέση με τους αρχικούς υπαινιγμούς, ωστόσο αυτοί δεν έχουν καταρριφθεί, ακόμα και ύστερα από εκτενή και ενδελεχή έλεγχο.

Κατά συνέπεια, θα συνεχιστεί η έντονη, μερικές φορές αμφιλεγόμενη, συζήτηση σχετικά με το αν το Σύμπαν μάς ψιθυρίζει τα μυστικά του για την πραγματική του φύση ή αν οι αστρονόμοι κυνηγούν ουράνια… φαντάσματα.

Εκατοντάδες επιστημονικές εργασίες έχουν δημοσιευτεί για το θέμα και οι αστρονόμοι είναι διχασμένοι ως προς το τι θεωρούν καλύτερη εξήγηση. Αυτό δεν είναι κακό, σύμφωνα με τον καθηγητή Robert Massey, ο οποίος είναι Αναπληρωτής Διευθυντής της RAS.

«Ποιος δεν θέλει να καταλάβει πώς θα τελειώσει το Σύμπαν και πώς ξεκίνησε;» λέει. «Οι άνθρωποι πάντα ενδιαφέρονταν γι΄ αυτό, είτε το βλέπουμε από θρησκευτική, είτε από επιστημονική άποψη.

«Το να μπορούμε να σκεφτόμαστε, εντάξει, έτσι θα τελειώσουν τα πράγματα σε πολλά, πολλά δισεκατομμύρια χρόνια, δεν θα ήταν εξαιρετικό;»