Ερευνώντας την χαμένη μάζα του Σύμπαντος
Το πείραμα της ομάδας του Αστεροσκοπείου της Χαβάης

Από το MSNBC

Intergalactic gasΗ μπλε περιοχή αναπαριστά εκπομπές ακτίνων-X από θερμό αέριο μεταξύ γαλαξιών στην συστοιχία MS1054-0321, 8 δισ.έτη φωτός μακρυά. Τι περιορίζει το αέριο μέσα στην συστοιχία; Κάποιοι προτείνουν πως είναι η σκοτεινή ύλη.

Ίσως η πιό σκοτεινή υπόθεση της σύγχρονης Aστρονομίας αφορά τη λεγόμενη ποσότητα της 'σκοτεινής ύλης'. Ενώ γνωρίζουν όλοι ότι λείπει σε πολλές κλίμακες μεγέθους και ενώ δίνονται πολλές εξηγήσεις για την μορφή που μπορεί να έχει η μάζα αυτή, που σημειωτέον καλύπτει το 90% του Σύμπαντος, τώρα οι επιστήμονες διαφωνούν για το πώς πρέπει να ερμηνευθούν τα πειράματα που γίνονται σε πολλά μέρη της Γης.
Ένα από αυτά τα πειράματα γίνεται από μιά 13-μελή ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Yannick Mellier στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής στο Παρίσι, που ξεκίνησε το 1996. Τα δεδομένα που χρησιμοποιούν έρχονται από την Χαβάη,  με τη βοήθεια του εκεί τηλεσκοπίου. Η ομάδα των επιστημόνων χρησιμοποίησε μιά ειδική κάμερα ευρέως πεδίου, προκειμένου να καταγράφει ένα τμήμα του ουρανού, επιφανείας 10-πλάσιας από της Σελήνης.
Με ένα ειδικό software ανέλυσαν τα δεδομένα 200.000 πολύ μακρινών γαλαξιών, με ασθενή ακτινοβολία, με σκοπό να προσδιοριστεί η κατανομή της σκοτεινής ύλης.

Ο τρόπος με τον οποίο οι αστροφυσικοί εντοπίζουν τέτοιες σκοτεινές περιοχές ή ένα πλανήτη (ύλη που δεν εκπέμπει φως) είναι ένα φαινόμενο που προβλέπεται από τη γενική θεωρία της Σχετικότητας και ονομάζεται gravitational lensing. Με λίγα λόγια σημαίνει ότι φως που περνά κοντά από ένα τέτοιο σώμα μπορεί να καμφθεί έντονα στην πορεία του προκαλώντας μία εστίαση του φωτός και κάνοντας το αντικείμενο που στέλνει το φως να φαίνεται φωτεινότερο από ό,τι είναι. Έτσι εντοπίζεται αυτό το αντικείμενο, το οποίο όμως είναι σκοτεινό.
Για να γίνει όμως αυτό, πρέπει να διαπιστωθούν οι πιό ασθενείς παραμορφώσεις στη διαδρομή που ακολουθεί το φως από τους γαλαξίες μέχρι τη Γη, καθώς είναι αναγκασμένο να περνάει μέσα από την σκοτεινή ύλη.

Visualization Dark MatterΜε τη βοήθεια προγραμμάτων προσομοιώσεων στους υπολογιστές, φτιάχνουμε μοντέλα για να αναλυθούν τα δεδομένα των παρατηρήσεων. Στο σχήμα κοσμικοί ιστοί σκοτεινής ύλης, αναπαριστάνονται σε ένα κουτί διαστάσεων 1 δις έτη φωτός. Οι εξασθενημένες κίτρινες γραμμές δείχνουν πόσες  φωτεινές ακτίνες από τους μακρυνούς γαλαξίες θα μπορούν να λυγίσουν (παραμορφωθούν) από την βαρυτική επίδραση της αφανούς σκοτεινής ύλης.

Η ομάδα αυτή δημοσίευσε τα αποτελέσματα της, στις 27-2-2000 στο Ευρωπαϊκό περιοδικό Αστρονομίας και Αστροφυσικής. Τα αποτελέσματα όμως έδειξαν ότι ο επηρεασμός από την σκοτεινή ύλη είναι ελάχιστος, περίπου 1% μεγαλύτερος στην περίπτωση που δεν θα παρεμβαλλόταν στη διαδρομή των ακτίνων, σκοτεινή ύλη. 

Οι αστρονόμοι λένε ότι η διαδικασία να βρούν την κύρτωση του φωτός, ήταν όμοια με την εύρεση του αστιγματισμού, και την ονομάζουν "κοσμικός αστιγματισμός". Λένε επίσης ότι η πυκνότητα της ύλης του Σύμπαντος (γνωστή στην αστροφυσική σαν "ωμέγα") φαίνεται να είναι περίπου 35% αυτής που απαιτείται για κοσμική ισορροπία, και κατά  ένα μυστηριώδη τρόπο καταφέρνει προφανώς να συμπληρώνει τη διαφορά. 

Dark matterΑυτή η όψη ενός τμήματος του ουρανού αναδεικνύει τους κοκκινωπούς ιστούς της σκοτεινής ύλης, που δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα. Αντίθετα, οι ιστοί "φαίνονται" μέσω της βαρυτικής επίδρασης στο φως από απομακρυσμένους γαλαξίες, που επιδεικνύονται με μπλε χρώμα.

Παρόλο που τα αποτελέσματα απογοήτευσαν, το πείραμα ήταν σπουδαίο γιατί έτσι χαρτογραφήθηκε η σκοτεινή μάζα σε μιά περιοχή του ουρανού. Η θέληση της ομάδας δείχνεται και από την απόφαση τους να χρησιμοποιήσουν το 2002 νέα κάμερα ευρύτερη της παλιάς, για την πραγματοποίηση βελτιωμένων χαρτογραφήσεων, σε περιοχή τριπλάσια της παλιάς.


Δείτε και τα σχετικό άρθρο

Ενδιαφέρουσες ιστοσελίδες
Αστεροσκοπείο Hawaii Η σελίδα του αστεροσκοπείου που έγινε το πείραμα, δίνει τα αποτελέσματα της κατανομής της σκοτεινής ύλης.
Grand Challenge Cosmology Consortium Η σελίδα για πειράματα πάνω στη σκοτεινή ύλη.
Home