Σκοτεινή ενέργεια και τέλος του σύμπαντος – Η θεωρία της μεγάλης κατάρρευσης επιστρέφει

Έντονη επιστημονική αντιπαράθεση έχει προκαλέσει τα τελευταία δεδομένα που υποδηλώνουν ότι η λεγόμενη σκοτεινή ενέργεια – η μυστηριώδης δύναμη που θεωρείται υπεύθυνη για την επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος – ενδέχεται να μην είναι σταθερή, όπως πιστευόταν μέχρι σήμερα. Αν επιβεβαιωθούν, τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να αλλάξουν ριζικά την κατανόησή μας για τον χώρο, τον χρόνο και, τελικά, για το πώς θα τελειώσει το Σύμπαν.

Ανάλυση από ερευνητική ομάδα της Νότιας Κορέας δείχνει ότι, αντί το Σύμπαν να συνεχίσει να διαστέλλεται για πάντα, υπάρχει το ενδεχόμενο η διαστολή να επιβραδύνεται, επιτρέποντας στη βαρύτητα να «τραβήξει» ξανά τους γαλαξίες μεταξύ τους. Ένα τέτοιο σενάριο θα οδηγούσε σε αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν «Big Crunch», δηλαδή μια τελική κατάρρευση του Σύμπαντος.

Όπως μεταδίδει το BBC, οι ίδιοι οι επιστήμονες που υπογράφουν τη μελέτη εκτιμούν ότι ενδέχεται να βρίσκονται κοντά σε μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις της σύγχρονης αστρονομίας.

Άλλοι αστρονόμοι, ωστόσο, αντιμετωπίζουν τα συμπεράσματα με σκεπτικισμό, χωρίς πάντως να μπορούν να τα απορρίψουν πλήρως.

Τι είναι η σκοτεινή ενέργεια Για δεκαετίες, οι αστρονόμοι θεωρούσαν ότι η διαστολή του Σύμπαντος, η οποία ξεκίνησε με τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, θα έπρεπε σταδιακά να επιβραδύνεται λόγω της βαρυτικής έλξης της ύλης. Όμως το 1998, παρατηρήσεις σε πολύ φωτεινές εκρήξεις άστρων – τις λεγόμενες υπερκαινοφανείς (supernovas) – έδειξαν το αντίθετο: οι μακρινοί γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους όλο και πιο γρήγορα.

Η ανακάλυψη αυτή οδήγησε στην υπόθεση της σκοτεινής ενέργειας, μιας άγνωστης μορφής ενέργειας που επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος. Κάποιες θεωρίες μάλιστα πρότειναν ότι, αν αυτή η επιτάχυνση συνεχιστεί επ’ άπειρον, το Σύμπαν θα μπορούσε να καταλήξει σε ένα «Big Rip», όπου ακόμη και τα άτομα θα διαλύονταν.

Τα δεδομένα που άναψαν τη φωτιά Η πρόσφατη διαμάχη ξεκίνησε τον Μάρτιο, όταν το Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), ένα υπερσύγχρονο όργανο εγκατεστημένο σε τηλεσκόπιο στην έρημο της Αριζόνα, παρείχε απροσδόκητα αποτελέσματα. Το DESI έχει σχεδιαστεί για να μελετά τη σκοτεινή ενέργεια, χαρτογραφώντας με εξαιρετική ακρίβεια την κίνηση εκατομμυρίων γαλαξιών.

Τα δεδομένα υπέδειξαν ότι η επιτάχυνση της διαστολής ίσως έχει αλλάξει με τον χρόνο, κάτι που δεν συμβαδίζει με το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο. Όπως ανέφερε ο καθηγητής Όφερ Λαχάβ του University College London, που συμμετέχει στο πρόγραμμα, «αν η σκοτεινή ενέργεια αυξάνεται και στη συνέχεια μειώνεται, τότε χρειαζόμαστε έναν νέο μηχανισμό. Αυτό θα μπορούσε να ταρακουνήσει ολόκληρη τη φυσική».

Τον Νοέμβριο, η Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία (RAS) δημοσίευσε νέα μελέτη από ομάδα της Νότιας Κορέας, η οποία φαίνεται να ενισχύει αυτή την αμφισβήτηση. Ο καθηγητής Γιονγκ Γουκ Λι του Πανεπιστημίου Yonsei στη Σεούλ και οι συνεργάτες του επανεξέτασαν δεδομένα υπερκαινοφανών, λαμβάνοντας υπόψη την ηλικία των γαλαξιών από τους οποίους προέρχονταν.

Η προσαρμογή αυτή έδειξε όχι μόνο ότι η σκοτεινή ενέργεια έχει μεταβληθεί με τον χρόνο, αλλά και ότι η επιτάχυνση της διαστολής φαίνεται να επιβραδύνεται. «Η μοίρα του Σύμπαντος θα αλλάξει», δήλωσε χαρακτηριστικά ο καθηγητής Λι. «Αν η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι σταθερή και εξασθενεί, τότε αλλάζει ολόκληρο το παράδειγμα της σύγχρονης κοσμολογίας».

Big Crunch αντί για Big Rip; Αν η δύναμη που ωθεί τους γαλαξίες να απομακρύνονται εξασθενεί, τότε – θεωρητικά – η βαρύτητα θα μπορούσε να επικρατήσει, οδηγώντας σε ένα Σύμπαν που αρχίζει να συστέλλεται.

«Αντί για ένα Big Rip, ένα Big Crunch γίνεται πλέον πιθανό», λέει ο καθηγητής Λι, διευκρινίζοντας ότι το ποιο σενάριο θα επικρατήσει εξαρτάται από την πραγματική φύση της σκοτεινής ενέργειας, η οποία παραμένει άγνωστη.

Η έρευνα έχει περάσει από έλεγχο ομοτίμων και δημοσιεύθηκε σε έγκριτο επιστημονικό περιοδικό της RAS. Παρ’ όλα αυτά, αρκετοί κορυφαίοι αστρονόμοι εμφανίζονται επιφυλακτικοί.

Ο καθηγητής Τζορτζ Ευσταθίου του Ινστιτούτου Αστρονομίας του Κέιμπριτζ υποστηρίζει ότι τα ευρήματα ίσως αντικατοπτρίζουν την πολυπλοκότητα των ίδιων των υπερκαινοφανών και ότι οι διορθώσεις με βάση την ηλικία των γαλαξιών είναι «επικίνδυνες».

Η κυρίαρχη άποψη παραμένει ότι το Σύμπαν συνεχίζει να επιταχύνεται με σχεδόν σταθερή σκοτεινή ενέργεια. Ωστόσο, ο καθηγητής Λι απαντά ότι τα δεδομένα της ομάδας του βασίζονται σε 300 γαλαξίες και έχουν, όπως λέει, «στατιστική σημασία με πιθανότητα μία στο τρισεκατομμύριο να είναι τυχαίο αποτέλεσμα».

Μια συζήτηση που μόλις άρχισε Μετά τη δημοσίευση των κορεατικών αποτελεσμάτων, δύο ακόμη ερευνητικές ομάδες επανεξέτασαν τη φωτεινότητα ορισμένων υπερκαινοφανών, επιχειρώντας να ελέγξουν ξανά τα αρχικά ευρήματα του DESI. Αν και μετρίασαν κάπως τις αρχικές ενδείξεις, αυτές δεν εξαφανίστηκαν, ακόμη και ύστερα από ενδελεχή έλεγχο.

Έτσι, η επιστημονική κοινότητα αναμένεται να συνεχίσει μια έντονη – και συχνά παθιασμένη – συζήτηση για το αν το Σύμπαν «μας ψιθυρίζει» την αληθινή του φύση ή αν οι ερευνητές κυνηγούν κοσμικά φαντάσματα. Έχουν ήδη δημοσιευθεί εκατοντάδες επιστημονικές εργασίες και οι απόψεις παραμένουν διχασμένες.

Όπως σημειώνει ο αναπληρωτής διευθυντής της RAS, καθηγητής Ρόμπερτ Μάσεϊ, αυτός ο διχασμός δεν είναι απαραίτητα κακός: «Ποιος δεν θέλει να καταλάβει πώς θα τελειώσει το Σύμπαν και πώς ξεκίνησε; Η δυνατότητα να πούμε ότι ξέρουμε πώς θα τελειώσουν όλα σε δισεκατομμύρια χρόνια θα ήταν πραγματικά εκπληκτική».

Πηγή – Protothema