Μυστηριώδες φαινόμενο στη γαλαξιακή μας γειτονιά
Η σκοτεινή ενέργεια είναι δίπλα μας

Πηγή: MSNBC, 16 Μαρτίου 2005

Για χρόνια, οι επιστήμονες ξέρουν ότι δεν ξέρουμε από τι είναι φτιαγμένο το σύμπαν. Στην πραγματικότητα, η συνηθισμένη ύλη - το τμήμα της που μπορούμε να ανιχνεύσουμε με τα τηλεσκόπια και άλλα παρατηρητικά εργαλεία - υπολογίζεται ότι είναι μόνο το 5 τοις εκατό περίπου όλου του κόσμου. Περίπου το 25 τοις εκατό αποτελείται από τη "σκοτεινή ύλη", που μπορούμε να την αισθανθούμε μόνο από τη βαρυτική επίδρασή της. Ενώ τα άλλα 70 τοις εκατό είναι η "σκοτεινή ενέργεια," μια μυστήρια ιδιότητα που επιταχύνει την διαστολή του σύμπαντος.

Το 1929 ο αστρονόμος Edwin Hubble έδειξε ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλον, κάτι που υποστήριξε τη θεωρία ότι το Σύμπαν συνεχώς διαστέλλεται με τά από τη Μεγάλη Έκρηξη. Το 1999 κοσμολόγοι βρήκαν αποδείξεις ότι μια ασυνήθιστη δύναμη, που την ονόμασαν σκοτεινή ενέργεια, ήταν η πραγματική αιτία της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος.

Εντούτοις, η διαστολή είναι πιο αργή εξ αιτίας της ελκτικής δύναμης της βαρύτητας μεταξύ των γαλαξιών. Οι κοσμολόγοι θεωρούν ότι από την έκβαση της μάχης μεταξύ της έλξης της βαρύτητας και της απωθητικής δύναμης της σκοτεινής ενέργειας,  εξαρτάται εάν η διαστολή θα συνεχιστεί για πάντα ή εάν το Σύμπαν θα καταρρεύσει σε μια "Μεγάλη Σύνθλιψη."

Αστροφυσικοί για πρώτη φορά κατάλαβαν την επίδραση της σκοτεινής ενέργειας στις άκρες του αισθητού σύμπαντος, δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας, αλλά τώρα έχουν βρει στοιχεία στις σχετικές κινήσεις των γαλαξιών γύρω από τον δικό μας, ότι βρίσκεται πολύ κοντά μας. Η έρευνα δείχνει ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι μόνο μια παράξενη ιδιότητα, αλλά είναι πράγματι μια ιδιότητα που διαπερνά όλο το διάστημα, συμπεριλαμβανομένης και της γαλαξιακής γειτονιάς μας.

Ο Fabio Governato, καθηγητής στο πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και ερευνητής στο Εθνικό Ίδρυμα Αστροφυσικής της Ιταλίας, μαζί με τους Andrea Maccio και Cathy Horeliou  - δημοσιεύουν τα αποτελέσματά τους σε μια εργασία που δημοσιεύεται στις Μηνιαίες Ανακοινώσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Το 1997, ο Governato σχεδίασε ένα μοντέλο για να προσομοιώσει την εξέλιξη του σύμπαντος από τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι σήμερα. Και για να ερευνήσει την παρουσία της σκοτεινής ενέργειας, η ομάδα έτρεξε σε υπερυπολογιστές μια σειρά προσομοιώσεων της εξέλιξης του σύμπαντος, μεταβάλλοντας τις παραμέτρους ώστε να βρει τι θα συνέβαινε με και χωρίς την σκοτεινή ενέργεια. Συγχρόνως, χρησιμοποίησαν τις παρατηρήσεις που έγιναν με το Hubble.

Η ερευνητική ομάδα βρήκε ότι το μοντέλο δεν θα μπορούσε να αναπαραγάγει την ομαλή διαστολή που παρατηρείται μεταξύ των γαλαξιών γύρω από το Γαλαξία μας. 

"Τα μοντέλα έτρεξαν για μερικές εβδομάδες, και έπειτα συγκρίνουμε τις ιδιότητες του εικονικού σύμπαντος μας με αυτές του πραγματικού", λέει ο Governato. Και έδειξαν ότι το σύμπαν βρίσκεται μέσα σε μια εικονική θάλασσα σκοτεινής ενέργειας, με δισεκατομμύρια γαλαξίες να επιπλέουν σαν νησιά μέσα στη 'θάλασσα' της σκοτεινής ενέργειας. 

Οι ερευνητές εξέτασαν τις πραγματικές κινήσεις της τοπικής ομάδας των γαλαξιών, για το πως επηρεάζει η βαρύτητα του κάθε γαλαξία τους υπόλοιπους καθώς επίσης και της άπωσης που προκαλείται από την διαστολή του σύμπαντος. Και διαπίστωσαν ότι ο μόνος τρόπος για να εξηγηθούν οι κινήσεις των γαλαξιών με το υπολογιστικό μοντέλο τους ήταν αν συμπεριλάμβαναν σε αυτό έναν πρόσθετο παράγοντα για την κοσμική διαστολή.

"Εάν αφήσουμε έξω την σκοτεινή ενέργεια, χάνουμε τα δεδομένα κατά από έναν παράγοντα τρία ή τέσσερα", αναφέρει ο Governato. "Αλλά εάν βάλουμε την σκοτεινή ενέργεια, τότε υπάρχει πλήρης αντιστοιχία".

Μήπως είναι η σκοτεινή ενέργεια; Οι ερευνητές δεν μπορούν ακόμα να απαντήσουν. Μερικοί θεωρητικοί λένε ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι απλά μια αμετάβλητη ιδιότητα του σύμπαντος, η λεγόμενη κοσμολογική σταθερά που για πρώτη φορά πρότεινε ο Αλβέρτος Αϊνστάιν, ενώ κατόπιν την απέρριψε. Άλλοι λένε ότι μπορεί να είναι η "πεμπτουσία," μια μορφή ενέργειας που αλλάζει κατά τη διάρκεια του χρόνου. Εάν όμως είχαμε ακριβέστερα στοιχεία για τις κινήσεις των γαλαξιών, θα μπορούσε το μοντέλο του Governato να απαντήσει καλύτερα σε τέτοιες ερωτήσεις;

"Θεωρητικά, ναι", τονίζει. "Θα μπορούσαμε τότε να δούμε πώς αυτή η" ροή "των γαλαξιών συσχετίζεται με τις ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας... Όσο πιο ακριβείς είμαστε με αυτούς τους υπολογισμούς, τόσο πιο ακριβείς θα μπορούμε να είμαστε με τα μοντέλα μας."