Η σκοτεινή ύλη μπορεί να είναι και μια πλάνη

Από σελίδα του ABC News, 23 Ιουλίου 2003

Ένας χάρτης του σμήνους των γαλαξιών: CL0024+1654. Η σκοτεινή ύλη εμφανίζεται ως φωτοστέφανος σε μπλε χρώμα, ενώ η ορατή ύλη έγινε κόκκινη (ESA-NASA)

Η σκοτεινή ύλη, οι συμπαγείς μάζες της αόρατης ύλης μεταξύ των αστεριών, μπορεί και να μην υπάρχουν τελικά, να είναι μια παραίσθηση - εάν μεταβληθούν έστω και ελαφρώς οι νόμοι της κλασσικής φυσικής, ακούστηκε σε μια συνεδρίαση της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης.

Μετά από δεκαετίες έρευνας για αυτά τα αόριστα διαγαλαξιακά φαντάσματα, που θεωρούνται ότι αποτελούν το 80% όλης της ύλης στον Κόσμο, υπάρχουν ακόμα προβλήματα με τις θεωρίες που το περιγράφουν και μερικές από αυτές συγκρούονται με τις παρατηρήσεις, ειπώθηκε στην 25η γενική συνέλευση της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης στο Σύδνεϋ.

"Το ότι υπάρχει μια ελλείπουσα μάζα στο Σύμπαν είναι κάτι το αναμφισβήτητο - εάν θεωρήσετε ότι ισχύουν οι θεμελιώδεις νόμοι του Νεύτωνα", είπε ο Δρ Jerry Sellwood, ένας αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Rutgers του Νιου Τζέρσεϋ στις ΗΠΑ. Αλλά εάν ο Ισαάκ Νεύτωνας είχε κάνει ένα μικρό σφάλμα όταν διατύπωσε τους νόμους που κυβερνούν τη βαρύτητα και την αδράνεια το 1687, η σκοτεινή ύλη θα εξαφανιζόταν συνολικά, είπε.

Εάν στις πολύ μικρές επιταχύνσεις, τα σώματα δεν επιβραδύνονται τόσο γρήγορα με την τιμή που προβλέπει ο νόμος του αντίστροφου τετραγώνου του Νεύτωνα για τη βαρύτητα, τότε ένα πλήθος στοιχείων που υποδεικνύουν ότι υπάρχει η σκοτεινή ύλη, θα μπορούσε να εξαφανιστεί, είπε ο Sellwood.

"Μια πολύ μικρή αλλαγή, όπως αυτή, θα μας επέτρεπε να εξηγήσουμε αυτό που βλέπουμε, χωρίς να είναι  ανάγκη να υπάρχει η σκοτεινή ύλη. Και αυτό δεν θα ήταν ασυμβίβαστο με κανένα πείραμα που έχει γίνει μέχρι σήμερα".

Εναλλακτικά, μια μικρή αλλαγή στο νόμο της αδράνειας θα το έκανε. "Εάν η επιτάχυνση ενός σωματιδίου όταν εφαρμόζεται μια δύναμη πάνω του - όταν έχετε εξαιρετικά μικρές δυνάμεις - είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από όσο αναμένεται, τότε και πάλι ισχύει το πιο πάνω συμπέρασμα", είπε.

Καθεμία αλλαγή δεν θα ανέτρεπε στην κατανόηση που έχουμε για τη φυσική, αλλά θα εξηγούσε πάντως τις παρατηρήσεις που προτείνουν την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης - αν και ο Sellwood συμφώνησε ότι η αλλαγή των νόμων του Νεύτωνα θα ήταν "μια ριζοσπαστική πρόταση".

Για δεκαετίες, οι αστρονόμοι ξέρουν ότι υπάρχει περισσότερο ύλη στον Κόσμο από αυτή που μπορεί να φανεί με τα τηλεσκόπια.

Τα σμήνη των γαλαξιών - και ακόμη και τα άστρα και τα αέρια μέσα στους γαλαξίες - είναι παρατηρημένο ότι έχουν συμπεριφορά σαν να ήταν κάτω από τη βαρυτική επίδραση μεγάλων αντικειμένων, αντικειμένων πολύ κοντά τους, που δεν εμφανίζονται όμως στα τηλεσκόπια.

Οτιδήποτε κι αν είναι η σκοτεινό ύλη - και μπορεί να είναι διάφορα αντικείμενα - αυτή δεν λάμπει είτε στο ορατό φως, είτε στις ακτίνες X είτε σε οποιαδήποτε άλλη περιοχή του ΗΜ φάσματος. Οι αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει αυτό που εμφανίζεται να είναι ένας τύπος της σκοτεινής ύλης σε ένα είδος άλως ή φωτοστεφάνου (halos) γύρω από το Γαλαξία μας - μεγάλα χοντρά τμήματα διασκορπισμένων διαστρικών ερειπίων γνωστά ως MACHOS, ή αλλιώς Ογκώδη Συμπαγή Αντικείμενα Φωτοστεφάνου.

Αλλά υπάρχουν προβλήματα με αυτές τις θεωρίες που προσπαθούν να εξηγήσουν την σκοτεινή ύλη, λέει ο Sellwood. Εάν η σκοτεινή ύλη υπάρχει, πρέπει να κατανέμεται τυχαία γύρω από έναν γαλαξία ή ένα σμήνος γαλαξιών: Η ποσότητά του δεν πρέπει να εξαρτάται από την ποσότητα της ορατής παρούσας ύλης. Αλλά σε όλες τις περιπτώσεις, όπου αυτή έχει ανιχνευθεί σοβαρά, η σκοτεινή ύλη φαίνεται να σκιάζει πολύ τους ορατούς συντρόφους της.

"Η κατανομή του φωτός που έρχεται από ένα σημείο του Ουρανού φαίνεται να είναι ένας πολύ καλός προάγγελος της μάζας ενός γαλαξία, που όμως δεν είναι αυτή που αναμένετε να δείτε," λέει ο Sellwood. "Η συνολική μάζα που παίρνετε είναι ένας πολύ μεγαλύτερος αριθμός από αυτήν που έχετε υποθέσει από το ορατό φως - αλλά η πρόσθετη μάζα είναι λίγο πολύ σχετική με τη ποσότητα που είναι ορατή.

"Αυτό μπερδεύει τα πράγματα", προσθέτει. "Σκέφτομαι ότι είναι πολύ δύσκολο να εξηγηθεί αυτό στα μοντέλα της σκοτεινής ύλη, αλλά μπορεί και να μην είναι αδύνατο. Δεν υπάρχει καμία γνωστή εξήγηση. Έτσι αυτό μπορεί να χρειάζεται μια πιο βαθιά κατανόηση από αυτή έχουμε για τον τρόπο που σχηματίζονται οι γαλαξίες".

Η άλως είναι μια εκτεταμένη και λεπτή σφαιρική περιοχή γύω από τους γαλαξίες, που στον Γαλαξία μας έχει διάμετρο 300.000 έτη φωτός. Είναι το πιο παλιό τμήμα του Γαλαξία. Αποτελείται από αέρια νέφη, κυρίως ιονισμένου υδρογόνου, παλαιούς αστέρες και σφαιρικά σμήνη αστέρων. Πολύ πιθανόν να περιέχει και μεγάλες ποσότητες σκοτεινής ύλης.