Η σκοτεινή ενέργεια είναι συνυφασμένη με την ανθρώπινη προέλευση

Από το space.com, 31 Μαίου 2004

Δύο από τις πιο δύσκολες και σημαντικές ερωτήσεις στην επιστήμη είναι εάν είμαστε μόνοι στον Κόσμο και τελικά ποιά είναι αυτή η παράξενη ουσία, που αναγκάζει τα μεγάλα αντικείμενα του σύμπαντος - γαλαξίες, σμήνη κλπ -  να απομακρύνονται μεταξύ τους. Καμιά από αυτές δεν είναι πιθανό να απαντηθεί σύντομα, όμως η κάθε μία απασχολεί πολλά μεγάλα μυαλά και είναι η αιτία να ξοδεύονται δισεκατομμύρια δολάρια στην έρευνα κάθε χρόνο.

Τώρα, δεν θα ήταν πραγματικά παράξενο εάν αυτά τα δύο φαινομενικά ανεξάρτητα ζητήματα συνδέονται στενά; Περίεργο αλλά ενδεχομένως αληθινό, λέει ο θεωρητικός φυσικός Mario Livio, στο Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικών Τηλεσκοπίων (STScI).

Οι αστρονόμοι ξέρουν από τη δεκαετία του '20 ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Το 1998 έμειναν κατάπληκτοι όταν έμαθαν ότι όχι μόνο επεκτείνεται αλλά με έναν συνεχώς αυξανόμενο ρυθμό. Το Σύμπαν επιταχύνεται, με άλλα λόγια.

Κανένας δεν έχει ούτε μία υπόνοια τι μπορεί να είναι. Αυτά τα τόσο έξυπνα μυαλά λένε για μια σκοτεινή ενέργεια που αναγκάζει τη βαρύτητα να μετατρέπεται σε απωστική δύναμη. Λένε ότι αυτή η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί το 73 έως 75 τοις εκατό όλης της ενέργειας (μαζί με τη μάζα) του σύμπαντος.

"Είναι σαν να μην ξέρουμε τι είναι το νερό", τοποθετεί το ζήτημα ο Livio, "ακόμα κι αν καλύπτει το νερό το 70% της Γης".

Κατά βάση συμπτωματικά

Ένας από τους πρώτους στόχους των αστρονόμων σε αυτήν την έρευνα, είναι να καθορίσουν εάν η απωστική δύναμη της σκοτεινής ενέργειας αλλάζει κατά τη διάρκεια του χρόνου ή όχι. Πάνω σε αυτό το θέμα δουλεύουν. Με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble θέλουν να ανακαλύψουν απόμακρα αστέρια, που το μήκος κύματος του φωτός τους αυξάνει (φαινόμενο ερυθρής μετατόπισης), κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του μέσω του χρόνου και του χώρου. Με αυτό οι ερευνητές μπορούν να δουν ποιός ήταν ο ρυθμός διαστολής, την εποχή που το φως άφησε το κάθε αστέρι.

Εάν η απωστική δύναμη της σκοτεινής ενέργειας μειώνεται σε ένταση με το χρόνο, τότε το σύμπαν μπορεί τελικά να κάνει αντιστροφή και αντί διαστολής να καταρρεύσει. Εάν η σκοτεινή ενέργεια γίνεται συνεχώς ισχυρότερη, τότε τα πράγματα θα μπορούσαν να οδηγηθούν σε μια κατάσταση, με όλη την ύλη -- αστέρια, πλανήτες, αντικείμενα μικρά και μεγάλα καθώς και άτομα -- να διασπαστούν σε μικρότερα τμήματα. Είναι αυτό που λέγεται το Μεγάλο Σχίσμα.

Τα προκαταρκτικά αποτελέσματα αυτής της έρευνας δείχνουν ότι το σύμπαν θα επιταχύνεται με έναν συνεχώς αυξανόμενο ρυθμό για τα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια.

Εν τω μεταξύ, οι επιστήμονες είναι αρκετά βέβαιοι ότι, οτιδήποτε κι αν είναι, η σκοτεινή ενέργεια πράγματι αποτελεί το 73% όλης της ενέργειας-μάζας. Είναι πειρασμός να την πούμε ότι είναι μία θεμελιώδης ποσότητα της Φύσης. Ο Livio αντιστέκεται σε αυτόν τον πειρασμό.

"Οι τιμές μερικών σταθερών της φύσης μπορούν να μην είναι θεμελιώδεις, αλλά μάλλον συμπτωματικές", ανέφερε σε μια ομάδα δημοσιογράφων που συγκεντρώθηκαν στο STScI στη Βαλτιμόρη τον προηγούμενο  μήνα για να μάθουν ποια προγράμματα του Hubble θα λειτουργούν κατά τα επόμενα χρόνια.

Ο Livio αναφέρει τον αστρονόμο και μαθηματικό Johannes Kepler του 17ου αιώνα, ο οποίος έγραψε ένα ολόκληρο βιβλίο για να εξηγήσει τους θεμελιώδεις λόγους για τους οποίους υπήρχαν έξι πλανήτες σε ορισμένες αποστάσεις ο ένας από τον άλλον. Τα μαθηματικά ήταν δύσκολα για την εποχή του, και ο Kepler δεν έφταιγε που δεν γνώριζε τους άλλους πλανήτες ακόμα, αλλά ότι όλος ο συλλογισμός του ήταν λάθος.

"Παρανόησε το γεγονός ότι ο αριθμός των πλανητών και τα μεγέθη των τροχιών τους δεν ήταν θεμελιώδεις ποσότητες", εξήγησε ο  Livio. "Ήταν τυχαίες τιμές ειδικές όμως για τις τροχιές των πλανητών γύρω από τον ήλιο".

Άλλοι εξωηλιακοί πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια, ξέρουμε τώρα, ότι έχουν τελείως διαφορετικές αποστάσεις από τα άστρα τους, από τον περίφημο νόμο του.

Και τι έχει να κάνει αυτό με τη σκοτεινή ενέργεια;

"Είναι πολύ πιθανό, αν και δεν το ξέρουμε, αν η τιμή 73% -- ή όποια άλλη τιμή έχει -- της σκοτεινής ενέργειας δεν είναι στην πραγματικότητα μια θεμελιώδης ποσότητα", λέει  ο Livio. "Για να συμβεί αυτό, πρέπει να έχουμε πολλά σύμπαντα".

Και, ο Livio όπως και άλλοι κοσμολόγοι υποστηρίζουν, τις τρέχουσες θεωρίες για το ότι υπάρχουν άπειρα σύμπαντα (pocket universes) και εμείς ξέρουμε μόνο ένα.

"Οι τιμές μερικών πραγμάτων όπως η σκοτεινή ενέργεια, θα μπορούσαν να είναι διαφορετικές στα διαφορετικά μικρά σύμπαντα", υποστηρίζει ο Livio.

"Όμως δεν θα υποστήριζαν την ύπαρξη της ζωής όλα τα σύμπαντα. Εάν η τιμή της σκοτεινής ενέργειας στον Κόσμο μας ήταν περισσότερο από 10 φορές μεγαλύτερη από ό,τι είναι, οι γαλαξίες δεν θα είχαν σχηματιστεί ποτέ, και δεν επρόκειτο να είμαστε εδώ για να μιλήσουμε για αυτήν".