Η σκοτεινή ενέργεια μπορούσε να είχε βρεθεί από το 1972

Πηγή: NewScientist, Μάιος 2005

Η ανακάλυψη στη δεκαετία του '90 ότι μάλλον υπάρχει κάποια μυστήρια σκοτεινή ενέργεια που επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος προήλθε από τις μελέτες υπερκαινοφανών δισεκατομμυρίων ετών φωτός μακριά. Αλλά τώρα, υπάρχουν στοιχεία που αποκαλύπτουν ότι η σκοτεινή ενέργεια ήταν στην κοσμική γειτονιά μας, και ότι οι αστρονόμοι θα μπορούσαν να την έχουν ανακαλύψει  πριν σχεδόν 30 έτη.

Ήταν γνωστό από τα τελευταία χρόνια της δεκαετίας του '20 ότι το Σύμπαν διαστέλλεται και ότι αυτή η διαστολή Hubble όπως ονομάζεται είναι ο κυρίαρχος παράγοντας που ελέγχει την ταχύτητα των γαλαξιών στον μακρινό κόσμο.

Το 1972, πρώτος ο Allan Sandage των Παρατηρητηρίων Carnegie στην Πασαντένα της Καλιφόρνιας, σκέφτηκε ότι στο κοντινό σύμπαν - όπου η διαστολή είναι πιο αργή - η βαρυτική έλξη μεταξύ των ομάδων και των σμηνών των γαλαξιών πρέπει να παράγει σημαντικές αποκλίσεις στις ταχύτητές τους από την κατά ένα μεγάλο μέρος ομαλή ταχύτητα της διαστολής.

Αυτές οι αποκλίσεις καλούνται "ειδικές ταχύτητες", αλλά Sandage επισήμανε ότι οι γαλαξίες στην γειτονιά μας - αυτοί που βρίσκονται ακριβώς πέρα από την "τοπική ομάδα" του Γαλαξία μας και οι άμεσοι γείτονες του - παρουσίαζαν κατά περίεργο τρόπο χαμηλές ειδικές ταχύτητες.

Τώρα, μια ομάδα αστρονόμων υποστηρίζει ότι αυτή η ανωμαλία θα μπορούσε να είχε προειδοποιήσει τους κοσμολόγους από τότε στην ιδέα της σκοτεινής ενέργειας. Το 1997, προτού να αναφερθεί η σκοτεινή ενέργεια, ο Fabio Governato του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ, έκανε μια προσομοίωση στους υπολογιστές του σχηματισμού των γαλαξιών αμέσως μετά από τη Μεγάλο Έκρηξη μέχρι και σήμερα. Αλλά αυτό το μοντέλο απέτυχε να προβλέψει τις παρατηρηθείσες χαμηλές ειδικές ταχύτητες για τους κοντινούς μας γαλαξίες.

"Νησιά σε μια θάλασσα"

Ο Governato και οι συνάδελφοί του όμως τώρα έχουν ενσωματώσει τη σκοτεινή ενέργεια σε εκείνο το μοντέλο τους, και διαπιστώνουν ότι πράγματι ταιριάζει εξαιρετικά καλά με τις παρατηρηθείσες ειδικές ταχύτητες για τους γαλαξίες στις περιοχές που μοιάζουν με την Τοπική Ομάδα και λίγο πιο πέρα. "Αυτό αποδεικνύει ότι οι γαλαξίες είναι νησιά σε μια θάλασσα της σκοτεινής ενέργειας", λέει ο Governato.

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."

Όμως δεν συμφωνούν όλοι με αυτή την άποψη. Ο αστρονόμος John Peacock του Βασιλικού Παρατηρητήριου στο Εδιμβούργο λέει ότι προϋπόθεση για την παρουσία σκοτεινής ενέργειας στον τοπικό κόσμο είναι να βρούμε μια 'υπογραφή' που να μην μπορεί να συγχέεται με τίποτ' άλλο. Όμως αυτό δεν συμβαίνει εδώ. Σύμφωνα με τον Peacock, οι γαλαξίες σχηματίζονται φυσιολογικά στις περιοχές όπου το αέριο έχει ψυχθεί και έχει επιβραδυνθεί αρκετά τόσο που να μπορεί να σχηματίσει τα άστρα, και αυτές οι περιοχές έχουν χαμηλές ιδιαίτερες ταχύτητες, που μπορούν να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις.

Ο Andrea Macciς, συνάδελφος του Governato, του πανεπιστημίου της Ζυρίχης στην Ελβετία συμφωνεί ότι οι χαμηλής πυκνότητας περιοχές του σύμπαντος μπορούν να δώσουν στους γαλαξίες τις χαμηλές ειδικές ταχύτητες, αλλά απορρίπτει την ιδέα ότι αυτό και μόνο εξηγεί τις παρατηρήσεις. "Η ανάλυσή μας σαφώς δείχνει ότι οι ταχύτητες των γαλαξιών που έχουν μετρηθεί πέρα από την Τοπική Ομάδα, είναι πάρα πολύ χαμηλές για να εξηγηθούν χωρίς την σκοτεινή ενέργεια", αναφέρει.

Θα μπορούσαν λοιπόν οι αστρονόμοι να έχουν χρησιμοποιήσει τις παρατηρήσεις και να προτείνουν την παρουσία της σκοτεινής ενέργειας από τη δεκαετία του '70;

Ο Governato δεν είναι βέβαιος για το πόσο μακριά θα μπορούσαν να είχαν φτάσει χωρίς τη σημερινή δύναμη των υπολογιστών. Επίσης, "ακόμα κι αν κάποιος είχε γράψει μια εργασία ζητώντας να αναγνωριστεί η παρουσία της σκοτεινής ενέργειας στη δεκαετία του '70, δεν νομίζω ότι κανένας θα το είχε πιστέψει", συμπεραίνει.