Το Σύμπαν στην πλειοψηφία του είναι φτιαγμένο από σκοτεινή ενέργεια

Από σελίδα του BBC, 12 Νοεμβρίου 2002

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων λέει ότι έχει συλλέξει νέα στοιχεία, που προτείνουν ότι η περισσότερη από την ενέργεια στο Σύμπαν, πιθανόν να είναι μια αόρατη και προς το παρόν άγνωστης μορφής.

Χρησιμοποιώντας τα ισχυρότερα τηλεσκόπια του κόσμου για να πάρουν τις ραδιοεικόνες χιλιάδων απόμακρων κβάζαρ - μερικά από τα φωτεινότερα αντικείμενα στον ουρανό - οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι τα δύο τρίτα του Σύμπαντος γίνονται από τη σκοτεινή ενέργεια.

Σκοτεινή Ενέργεια

Η γενική θεωρία της σχετικότητας του Einstein επιτρέπει την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας. Είναι μια ιδιότητα του κενού διαστήματος, η οποία προξενεί την συνεχή διαστολή του Σύμπαντος, ολοένα και πιο γρήγορα. Η σκοτεινή ενέργεια εμφανίζεται μόνο στις παρατηρήσεις που εξετάζουν σημαντικά μέρη του αισθητού Σύμπαντος πχ γαλαξίες ή σμήνη γαλαξιών. Η σκοτεινή ενέργεια διαφέρει από την βαρύτητα στο γεγονός ότι απωθεί την ύλη και έτσι γίνεται η αιτία η διαστολή του Σύμπαντος να επιταχύνεται. Η  πρώτη απόδειξη για τη σκοτεινή ενέργεια ήρθε από τις παρατηρήσεις των σουπερνοβών το 1998 και περαιτέρω απόδειξη ήρθε με την παρατήρηση, στις αρχές του 2002, από μια εξέταση 250.000 γαλαξιών. Η τελευταία απόδειξη ήρθε από παρατηρήσεις βαρυτικών φακών.

ότι η συνολική μάζα όλων των ορατών γαλαξιών είναι το ένα τρίτο της κρίσιμης πυκνότητας που απαιτείται για να ικανοποιήσει την καλύτερη τρέχουσα θεωρία για το αρχικό Σύμπαν.

 Μπορεί επίσης να εξηγήσει τι προκαλεί την επιτάχυνση της διαστολής του Σύμπαντος.

Η σκοτεινή ενέργεια φαίνεται να ωθεί σε τέντωμα το κοσμικό 'ύφασμα' του χώρου , προκαλώντας έτσι το Σύμπαν να επεκτείνεται ολοένα και γρηγορότερα.

Τα πιο πειστικά στοιχεία προήλθαν από τις πρόσφατες μετρήσεις των απόμακρων σουπερνοβών, που εμφάνισαν ότι ο Κόσμος επεκτείνεται πράγματι με αυξανόμενο ρυθμό.

Εντούτοις η σκοτεινή ενέργεια έχει επιπτώσεις μόνο στις ιδιότητες του Σύμπαντος σε πολύ μεγάλες αποστάσεις - όπως τα αστέρια που εκρήγνυνται στους μακρινούς γαλαξίες - και έτσι είναι πολύ δύσκολο να μετρηθούν με τη χρησιμοποίηση της τρέχουσας τεχνολογίας.

Ανεξάρτητα στοιχεία

Αυτές οι πιο πρόσφατες παρατηρήσεις είναι ένα τμήμα μιας δεκαετούς μελέτης, χρησιμοποιώντας τους βαρυτικούς φακούς.

Οι βαρυτικοί φακοί  - που προβλέφθηκαν πρώτα από τον Αλβέρτο Αϊνστάιν - επιτρέπει στους επιστήμονες να εξετάσουν τα απόμακρα μέρη του Σύμπαντος με μεγάλη λεπτομέρεια, που κανονικά δεν θα ήταν πιθανή.

Τα πολύ ογκώδη αντικείμενα όπως τα αστέρια νετρονίων έχουν πεδία βαρύτητας πάρα πολύ έντονα και κάμπτουν πραγματικά το φως, που προέρχεται από περιοχές που βρίσκεται πίσω τους.

Η διαδικασία αυτή ενισχύει, λαμπρύνει και διαστρεβλώνει τις εικόνες των απόμακρων κβάζαρ, και ενεργεί όπως ένας ισχυρός "φακός ζουμ" γιατί εμφανίζοντας περιοχές του Κόσμου, πολύ μακριά και δεν μπορούν να παρατηρηθούν κανονικά με τα μεγαλύτερα διαθέσιμα τηλεσκόπια της Γης.

Ο Δρ Ian Browne, του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ, στο Παρατηρητήριο Jodrell Bank στην Αγγλία, ένας από τους αστρονόμους που βρίσκονται πίσω από την έρευνα, είπε: "Η νέα εξέταση με τους βαρυτικούς φακούς είναι βασισμένη σε εντελώς διαφορετικά φυσικά επιχειρήματα ως προς τα προηγούμενα και παρέχει έτσι ανεξάρτητα στοιχεία υπέρ της σκοτεινής ενέργειας."

Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Physical Review Letters 

Σκοτεινή Ενέργεια

Εάν η πραγματική ενεργειακή πυκνότητα στον κόσμο είναι μικρότερη από μια ορισμένη τιμή, την λεγόμενη κρίσιμη πυκνότητα, τότε ο Κόσμος θα συνεχίσει να διαστέλλεται για πάντα. Εάν η πραγματική ενεργειακή πυκνότητα είναι μεγαλύτερη από την κρίσιμη πυκνότητα, το Σύμπαν θα σταματήσει τελικά να διαστέλλεται και θα αρχίσει να καταρρέει κάτω από την επιρροή της βαρύτητας. Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι η πραγματική ενεργειακή πυκνότητα είναι ίση με την κρίσιμη πυκνότητα, και αυτό έχει επιβεβαιωθεί από τις μετρήσεις στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων - την ακτινοβολία που έχει απομείνει από τη Μεγάλη Έκρηξη.

Εντούτοις, η συνηθισμένη ύλη και η "σκοτεινή ύλη" - την οποία ναι μεν δεν μπορούμε να δούμε αλλά εντούτοις ασκεί μια βαρυτική επίδραση στα αστέρια και τους γαλαξίες - υπολογίστηκε ότι είναι μόνο το ένα τρίτο της κρίσιμης πυκνότητας. Η "σκοτεινή ενέργεια" είναι το όνομα που δίνεται για τα υπόλοιπα δύο τρίτα της ενεργειακής πυκνότητας - όμως ακόμα κανένας δεν ξέρει τι είναι.

Η βαρυτική έλξη εμφανίζεται όταν κάμπτεται το φως από ένα απόμακρο αντικείμενο, όπως ένα κβάζαρ, από το πεδίο βαρύτητας πεδίο ενός άλλου αντικειμένου κατά το ταξίδι του προς τη Γη. Ο Chae και οι συνάδελφοι του χρησιμοποίησαν τρία σημαντικά ραδιοτηλεσκόπια, το Πολύ Μεγάλο Δίκτυο στο Νέο Μεξικό, το National Radio Astronomy Facility στη Μεγάλη Βρετανία και την Πολύ Μεγάλη Σειρά Βάσεων στις ΗΠΑ, προς αναζήτηση του φαινομένου του βαρυτικού φακού για τα  ραδιοκύματα από τα απόμακρα κβάζαρ.