Η σκοτεινή ενέργεια απομακρύνει τους γαλαξίες

Πηγή: Guardian, 19 Φεβρουαρίου 2005

Είναι αόρατη, μη ανιχνεύσιμη και εντελώς ανεξήγητη. Αποτελεί, επίσης, το μεγαλύτερο μέρος του Σύμπαντος. Οι κοσμολόγοι ψάχνουν για τρόπους να ερευνήσουν την σκοτεινή ενέργεια, μια απωστική δύναμη που αποτελεί περισσότερο από το 70% της δημιουργίας, αλλά τόσο μυστήρια που πριν επτά χρόνια, κανένας δεν μπορούσε να επιβεβαιώσει ότι υπάρχει.

Η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι η ίδια με την σκοτεινή ύλη, η οποία είναι μεν αόρατη αλλά έχει ανιχνευθεί έμμεσα και που αποτελεί το ένα τέταρτο του υπόλοιπου σύμπαντος. Η σκοτεινή ενέργεια είναι πιο μυστήρια: Είναι η δύναμη του κενού διαστήματος, η δύναμη του κενού.

Προβλέφθηκε από τον Einstein αλλά επισημάνθηκε το 1998 μόνο όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble βρήκε στοιχεία ότι οι πιο μακρινοί γαλαξίες επιταχύνονται ο ένας μακριά από τον άλλον, πολύ γρηγορότερα από όλες τις προβλέψεις ενός διαστελλόμενου Σύμπαντος.

Ο γρίφος δεν ήταν η ύπαρξή της αλλά ότι ήταν παρούσα σε τέτοιες μικρές ποσότητες, είπε ο Leonard Susskind, του πανεπιστημίου του Στάνφορντ στην Καλιφόρνια, στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Εταιρείας για την Προώθηση των Επιστημών (AAAS).

Η παρουσία της θα μπορούσε να μετρηθεί μόνο με έναν δεκαδικό αριθμό, που θα είχε στην αρχή 120 μηδενικά. Ένας απίστευτα μικρός αριθμός, αλλά εξηγεί γιατί υπάρχουν οι οι άνθρωποι.

"Εάν ήταν 1.000 φορές μεγαλύτερη, δεν θα ήμαστε εδώ επειδή οι γαλαξίες δεν θα μπορούσαν να έχουν διαμορφωθεί", αναφέρει ο καθηγητής Susskind. "Αυτή η σκοτεινή ενέργεια είναι μια απωστική δύναμη. Εάν ήταν ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη θα ήταν τρομερά μικρή αλλά θα είχε καταστρέψει το ηλιακό σύστημα.

Ποτέ στο παρελθόν οι κοσμολόγοι δεν είχαν βρεθεί σε τόσο μεγάλη σύγχυση όσο μετά την ανακάλυψη ότι το Σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Όταν οι αστρονόμοι ήρθαν για πρώτη φορά αντιμέτωποι με το πρόβλημα της κοσμικής επιτάχυνσης, η πρώτη αντίδραση ήταν να την αποδώσουν στην κοσμολογική σταθερά. Η σταθερά αυτή αντιπροσωπεύει την ενέργεια που υπάρχει στον κενό χώρο. Υπολογίζεται δε ότι είναι ισοδύναμη με πυκνότητα μάζας 10^-26 kg/m^3. Το πρόβλημα με αυτήν είναι όμως ότι είναι πολύ μικρή για να εξηγήσει την κοσμική ιστορία του σύμπαντος.

Για να ξεπεράσουν το πρόβλημα, πολλοί φυσικοί πρότειναν ότι η επιτάχυνση δεν οφείλεται στην ενέργεια του κενού χώρου αλλά σε ένα πεδίο που υπάρχει παντού μέσα στο χώρο. Η δυναμική ενέργεια μερικών πεδίων που γεμίζουν ομογενώς το χώρο, μπορεί να δρα σαν την κοσμολογική σταθερά. Ένα τέτοιο πεδίο που προτάθηκε είναι το ίνφλατον (inflaton), με το οποίο μάλιστα εξηγούν την φοβερή επιτάχυνση που επικράτησε στις αρχικές στιγμές του σύμπαντος σύμφωνα με την πληθωριστική θεωρία. Ίσως ένα παρόμοιο πεδίο να προκαλεί την επιτάχυνση και σήμερα. 

Μια άλλη πρόταση για την εξήγηση της επιτάχυνσης φέρει το εξωτικό όνομα της πεμπτουσίας. Όπως και η κοσμολογική σταθερά φαίνεται να έχει μικρή τιμή, αλλά οι οπαδοί της λένε ότι είναι ευκολότερο μια δυναμική ποσότητα όπως η πεμπτουσία να αποκτήσει τη σωστή τιμή, παρά μια στατική ποσότητα όπως η ενέργεια κενού. 

Μια άλλη εναλλακτική εξήγηση έρχεται από τους φυσικούς εκείνους που πιστεύουν στις θεωρίες περισσοτέρων διαστάσεων. Οι θεωρίες αυτές επεμβαίνουν κατευθείαν στον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρεται η βαρύτητα. Οι θεωρίες αυτές έχουν την καταγωγή τους στη θεωρία χορδών.

Ίσως δε η επιτάχυνση της διαστολής του Σύμπαντος να μην οφείλεται σε τελευταία ανάλυση στη σκοτεινή ενέργεια, αλλά να είναι μια συνεχής διαρροή της βαρύτητας έξω από τον κόσμο μας.