Ο μεγαλύτερος χάρτης του σύμπαντος δείχνει τη μυστηριώδη «σκοτεινή ενέργεια»

Πέντε χρόνια στα σκαριά, τα τρέχοντα διαγράμματα του χάρτη, οι θέσεις και οι αποστάσεις των 1,2 εκατομμυρίων γαλαξιών σε ένα όγκο περίπου 650 δισεκατομμύρια κυβικά έτη φωτός. Κάθε γαλαξίας είναι το σπίτι για μερικές εκατοντάδες δισεκατομμύρια άστρα, παρόλα αυτά εμφανίζεται ως μόνη κουκίδα στο χάρτη.

Το κλειδί για το χάρτη είναι το μοτίβο που κάνουν οι γαλαξίες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αποκαλύψει τα αποτελέσματα της σκοτεινής ενέργειας, η οποία αντιτίθεται στην βαρύτητα απωθώντας τους γαλαξίες μακρυά τον έναν από τον άλλο, παρά να τους έλκει μεταξύ τους.

Έτσι, η κατανομή των γαλαξιών σε όλο το σύμπαν είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ της βαρύτητας και της σκοτεινής ενέργειας.

Ειδικότερα, οι αστρονόμοι έψαχναν για σφαιρικά κύματα στη διανομή που ονομάζονται ακουστικές ταλαντώσεις βαρυονίων (ΒΑΟ). Αυτά δημιουργήθηκαν από το ισοδύναμο των ηχητικών κυμάτων στις απαρχές του Σύμπαντος και στη συνέχεια επεκτάθηκαν από την αλληλεπίδραση της βαρύτητας και της σκοτεινής ενέργειας.

Μόλις εντόπισαν τους κυματισμούς, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν έπειτα τους υπολογιστές για να εξηγήσουν το τρέχον μέγεθός τους μεταβάλλοντας την ποσότητα της σκοτεινής ενέργειας στο σύμπαν μέχρι που οι προσομοιώσεις τους έμοιαζαν με τα πραγματικά δεδομένα.

Αυτό έγινε από διάφορες ομάδες που εργάζονται ανεξάρτητα σε όλο τον κόσμο με εκατοντάδες αστρονόμους να συμμετέχουν. Συνδυάζοντας τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η σκοτεινή ενέργεια φαίνεται να είναι «κοσμολογική σταθερά», η οποία προτείνει ότι είναι ένα σταθερό ενεργειακό πεδίο που εκτείνεται σε όλο το διάστημα.

Αλλά το ερώτημα, του τι αυτή η ενέργεια είναι στην πραγματικότητα παραμένει εντελώς αναπάντητο. Δεν υπάρχει φυσικός υποψήφιος σε οποιαδήποτε γνωστή φυσική. Ως εκ τούτου, η φύση της σκοτεινής ενέργειας είναι η μεγαλύτερη πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι αστρονόμοι και οι φυσικοί σήμερα. Υπόσχεται μια θεμελιώδη επανεκκίνηση της σκέψης όσον αφορά την φυσική.

Τα αποτελέσματά ήρθαν στο φως μόλις το 1998, όταν δύο ανεξάρτητες μελέτες έδειξαν ότι η διαστολή του σύμπαντος επιταχύνεται. Η επέκταση ήταν αναμενόμενη, λόγω της γιγαντιαίας ενέργειας που ελευθερώθηκε κατά τη διάρκεια του Big Bang, την απαρχή του σύμπαν περίπου 14 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, αλλά η επιτάχυνση ήταν ένα σοκ. Οι αστρονόμοι ανέμεναν ότι ο αρχικός ρυθμός επέκτασης τώρα θα επιβραδύνεται λόγω των επιπτώσεων της βαρύτητας.

Παρά το γεγονός ότι υπάρχει μια συντριπτική πλειοψηφία των αστρονόμων που πιστεύουν στην ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας – και κατ ‘επέκταση μια ριζική επανεπεξεργασία της σύγχρονης φυσικής – μερικοί επιμένουν ότι υπάρχει μια απλούστερη απάντηση.

Γι ‘αυτούς, η σκοτεινή ενέργεια είναι το προϊόν μιας υπεραπλούστευσης με τον τρόπο που εφαρμόζουμε την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν με τη μελέτη μας για το σύμπαν. Με άλλα λόγια, έχουμε τα ποσά λάθος, και στη συνέχεια, λέμε ότι το σφάλμα πρέπει να είναι το αποτέλεσμα ενός προηγουμένου άγνωστου ενεργειακού πεδίου.

Για να κάνουν τα ποσά τους ευκολότερη, οι αστρονόμοι υποθέτουν ότι η ύλη είναι κατανεμημένη ομοιόμορφα σε όλο το διάστημα.

Αλλάξτε αυτό, σκεφτείτε το γεγονός ότι το σύμπαν είναι «άμορφο» (lumpy) η ύλη δεν είναι κατανεμημένη ομοιόμορφα – το οποίο είναι ένας πολύ πιο δύσκολος υπολογισμός – και η ανάγκη για την σκοτεινή ενέργεια υποχωρεί.

Ποιος έχει δίκιο; Μόνο ο χρόνος και πάρα πολύ περισσότερη δουλειά θα μας το δείξουν.

Για το σκοπό αυτό, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος, θα δρομολογήσει την αποστολή «Ευκλείδης» το 2020. Θα χαρτογραφήσει τα σχήματα, τις θέσεις και τις κινήσεις των δύο δισεκατομμυρίων γαλαξιών σε περισσότερο από το ένα τρίτο του ουρανού, κατά τη διάρκεια μιας αποστολής έξι ετών. Περισσότεροι από 1000 επιστήμονες από περισσότερα από 100 ιδρύματα σε 14 ευρωπαϊκές χώρες εργάζονται στην αποστολή.

Μόλις τα δεδομένα δοθούν, ο αγώνας θα είναι για να δούμε ποιος μπορεί να παρέχει την πιο ακριβή προσομοίωση: εκείνοι που πιστεύουν στην σκοτεινή ενέργεια, ή εκείνοι που πιστεύουν στο «lumpiverse».

πηγη

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s