Δύο ομάδες ασχολούνται με αυτό το
θέμα, η προαναφερθείσα ομάδα του Saul Perlmutter και η
ομάδα που οργανώθηκε από τον Brian Schmidt των
Αστεροσκοπείων της Αυστραλίας και που
αποκαλείται 'High Z-Team' (από το γράμμα z που
χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι για την ερυθρά
μετατόπιση).
Οι ομάδες αυτές ανεξάρτητα η μια
από την άλλη, ανακάλυψαν πως οι υπερκαινοφανείς
που παρατηρούσαν είναι αμυδρότεροι
απ' ό,τι αναμενόταν. Και αυτό το αποτέλεσμα ήταν
αρκετό για να αμφισβητηθεί η κοσμολογική θεωρία
για το Σύμπαν.
Συγκεκριμμένα οι παρατηρήσεις
των δύο ομάδων αποκλίνουν ελαφρώς αλλά εμφανώς
από αυτά που θα περίμεναν πολλοί θεωρητικοί
αστρονόμοι, πως το Σύμπαν επιβραδύνεται στη
διαστολή του. Η άποψη αυτή της επιβράδυνσης θα
ίσχυε αν το Σύμπαν ήταν 'επίπεδο' και δεν είχε
κοσμολογική σταθερά.
Αντίθετα οι παρατηρήσεις δείχνουν πως το Σύμπαν
έχει μόνο το 20% της ύλης που θα ήταν αναγκαία για
να το κάνει επίπεδο, δίοτι επιβραδύνεται πιό αργά
απ' ό,τι αναμενόταν. Ισως αντί για αργή
επιβράδυνση της διαστολής να έχουμε επιτάχυνση
αυτής, λόγω της ύπαρξης της κοσμολογικής
σταθεράς.
Οι δύο ομάδες αφού απέρριψαν οτι
η κοσμική σκόνη απορροφάει το φως των supernovae,
γιατί αλλιώς οι κόκκοι της σκόνης θα απέκοπταν το
κυανό φώς περισσότερο του ερυθρού, πράγμα που θα
έκανε τους υπερκαινοφανείς να φαίνονται
ερυθρότεροι απ' ό,τι είναι στην πραγματικότητα.
Απέρριψαν ομοίως και την περίπτωση των βαρυτικών
φακών, να διέρχεται δηλαδή το φως ξυστά από
γαλαξίες κατά μήκος της διαδρομής τους. Γιατί το
φαινόμενο αυτό είναι σημαντικό μόνο για πολύ
μακρυνούς υπερκαινοφανείς.
Ακολούθως απέρριψαν και τη περίπτωση να είναι
διαφορετικοί οι παρατηρούμενοι υπερκαινοφανείς
απ' ό,τι οι κοντινότεροι, λόγω της ηλικίας των
άστρων, οπότε τα βαρέα στοιχεία θα είναι
λιγώτερα.
Κανένας λόγος λοιπόν δεν μπορεί
να εξηγήσει γιατί το φως τους είναι αμυδρότερο,
εκτός και αν δεχθούμε πως αυτό οφείλεται στην
ίδια τη δομή του κόσμου. Δύο διαφορετικές
ιδιότητες του χώρου και του χρόνου φαίνεται να
συνεισφέρουν στο φαινόμενο.
Μια εξήγηση είναι να έχει ίσως ο χώρος αρνητική καμπυλότητα, και για αυτό η
σφαίρα της ακτινοβολίας που θα προερχόταν από
τον αρχαιότερο υπερκαινοφανή θα είχε μεγαλύτερη
επιφάνεια. Αλλά η εξήγηση της αρνητικής
καμπυλότητας του χώρου, σημαίνει πως η πηγή του
φωτός θα δείχνει αμυδρότερη, από την περίπτωση
εκείνη του να μην είναι ο χώρος αρνητικά
καμπυλωμένος. Η πηγή όμως φαίνεται αμυδρότερη,
άρα έχουμε αρνητική καμπυλότητα στο χώρο
Μια άλλη εξήγηση είναι να βρίσκονται σε
μεγαλύτερες αποστάσεις από ό,τι δείχνουν οι
ερυθρές μετατοπίσεις τους. Δηλαδή να
παρουσιάζουν μικρότερες μετατοπίσεις στο
ερυθρό, από τη κανονική ερυθρή μετατόπιση.
Αρα θα πρέπει για να έχουν τέτοια συμπεριφορά οι
ερυθρές μετατοπίσεις, το Σύμπαν να διαστελλόταν
πιό αργά στο παρελθόν απ' ό,τι περίμεναν, πράγμα
που θα σήμαινε μικρότερη συνολική διαστολή του
χώρου και του μήκους κύματος του φωτός που
ταξίδευε σε αυτόν. Δηλαδή καταλήγουμε σε
επιταχυνόμενη διαστολή.
Χαμηλή
πυκνότητα-Μεγάλη ηλικία Σύμπαντος
Υπάρχουν λοιπόν δύο δυνατότητες
για το φαινόμενο που παρατήρησαν οι αστρονόμοι.
Η μία δυνατότητα είναι η κοσμική διαστολή να
επιβραδύνεται με πιό αργό ρυθμό απ' ό,τι
πιστευόταν στο παρελθόν. Τι συνέπειες φέρνει
όμως η εκδοχή αυτή;
Εαν το σύμπαν ήταν κατασκευασμένο από
συνηθισμένη ύλη, η βαρύτητα θα έπρεπε να
επιβραδύνει το Σύμπαν συνεχώς. Η μικρή
επιβράδυνση όμως που δείχνουν οι παρατηρήσεις
των supernovae σημαίνει ότι η συνολική πυκνότητα της
ύλης στο σύμπαν είναι χαμηλή. Υπάρχουν πολλές
ενδείξεις τον τελευταίο καιρό που συνηγορούν
στην εκδοχή αυτή. Μια από αυτές είναι πως
ορισμένα αστέρια δείχνουν παλαιότερα από την
παραδεκτή ηλικία του Σύμπαντος, πράγμα αδύνατον.
Αν όμως το σύμπαν διαστελλόταν πιό αργά στο
παρελθόν (άρα πιό γρήγορα τώρα), τότε η ηλικία του
Σύμπαντος πρέπει να αναθεωρηθεί προς τα πάνω, για
να συμφωνούν οι παρατηρήσεις.
Η καμπυλότητα του
Σύμπαντος-Διαστολή με επιταχυνόμενο τρόπο.
Σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία
Σχετικότητας, η καμπυλότητα και η επιβράδυνση
συνδέονται. Μικρή πυκνότητα ύλης σημαίνει
αρνητική καμπυλότητα και μικρή επιβράδυνση. Οι
δύο αυτοί παράγοντες που εξηγούν την πτώση
της λαμπρότητας στους υπερκαινοφανείς,
βρίσκονται κοντά στο θεωρητικό μέγιστο εάν το
Σύμπαν μας είναι σχεδόν άδειο.
Οι υπερκαινοφανείς όμως που παρατηρούμε είναι
ακόμη πιό αμυδροί έστω και αν δεχθούμε ένα σχεδόν
άδειο Σύμπαν! (που έχει τη μέγιστη αρνητική
καμπυλότητα).
Αν δεχθούμε λοιπόν σαν σωστές τις μετρήσεις
σχετικά με το φως των supernavae, τότε η μόνη εξήγηση
για αυτό είναι να δεχθούμε την άποψη πως το
Σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο τρόπο.
