Μερικοί θεωρητικοί ισχυρίζονται ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν υπάρχει

Πηγή: PhysicsWeb, 7 Φεβρουαρίου 2006

Οι περισσότεροι κοσμολόγοι θεωρούν ότι το σύμπαν εξουσιάζεται από τη "σκοτεινή ενέργεια" -- μια μυστήρια μορφή ενέργειας που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το σύμπαν όχι μόνο επεκτείνεται αλλά και επιταχύνεται συγχρόνως. Τώρα, εντούτοις, κάποιοι θεωρητικοί φυσικοί έχουν μελετήσει ένα νέο μοντέλο της βαρύτητας που μπορεί, ισχυρίζονται, να υπολογίσει την επιτάχυνση του σύμπαντος χωρίς να υπάρχει οποιαδήποτε ανάγκη να καταφύγουμε στην σκοτεινή ενέργεια. Αντίθετα το μοντέλο τους στηρίζεται στην τροποποίηση του τρόπου που η βαρύτητα συμπεριφέρεται στις εξαιρετικά μεγάλες κοσμολογικές αποστάσεις (Phys. Rev. Lett. 96 041103).

Η επιτάχυνση της διαστολής του Κόσμου οδηγείται από κάτι που έχει απωστικές παρά ελκτικές βαρυτικές αλληλεπιδράσεις. Αν και αυτή η αποκαλούμενη "σκοτεινή ενέργεια" θεωρείται ότι αποτελεί, περίπου, τα δύο τρίτα του σύμπαντος, κανένας δεν ξέρει από τι αποτελείται. Οι πιθανές εξηγήσεις για τη σκοτεινή ενέργεια περιλαμβάνουν μια "κοσμολογική σταθερά Λ" -- που για πρώτη φορά εισήχθηκε από τον Αϊνστάιν -- ή μια άλλη αιτία, γνωστή ως πεμπτουσία. Εντούτοις, τέτοιες εξηγήσεις μολύνονται με θεωρητικά και φαινομενολογικά προβλήματα και οι επιστήμονες θα επιθυμούσαν να βρουν μια εναλλακτική λύση στη σκοτεινή ενέργεια ως πηγή της επιτάχυνσης του σύμπαντος.

Τώρα τελευταία όμως η Olga Mena και ο José Santiago στο Fermilab μαζί με τον Jochen Weller του πανεπιστημιακού κολεγίου στο Λονδίνο έχουν υπολογίσει ότι η επιτάχυνση του σύμπαντος μπορεί να εξηγηθεί χωρίς την ανάγκη για σκοτεινή ενέργεια.

Αυτό που έχουν κάνει οι αστροφυσικοί είναι να τροποποιήσουν τους νόμους της βαρύτητας κατά τέτοιο τρόπο ώστε να φαίνονται σχετικά αμετάβλητες σε μικρές αποστάσεις αλλά να τροποποιούνται μόνο για αποστάσεις μεγέθους ίσες με το τρέχον μέγεθος του αισθητού κόσμου -- τη μόνη θέση όπου τα αποτελέσματα της επιτάχυνσης είναι προφανή. Σε αυτές τις αποστάσεις η κυρτότητα του διαστήματος είναι τόσο μικρή που το σύμπαν εμφανίζεται επίπεδο.

Αν και οι εξισώσεις, που περιγράφουν την εξέλιξη του σύμπαντος στο νέο μοντέλο, είναι δύσκολο να λυθούν, η Mena και οι συνάδελφοι της τα κατάφεραν έτσι ώστε να χρησιμοποιήσουν κατά προσέγγιση αναλυτικές μεθόδους. Αυτή η προσέγγιση τους επέτρεψε να συγκρίνουν τις θεωρητικές προβλέψεις του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος με το ρυθμό διαστολής που λήφθηκε χρησιμοποιώντας τα πειραματικά στοιχεία από τις σουπερνόβες τύπου Ia.

"Η συμφωνία είναι εξαιρετικά καλή", λέει ο Santiago. Εντούτοις, το μοντέλο απαιτεί ακόμα ένα στοιχείο "σκοτεινής ύλης". Η σκοτεινή ή "αόρατη" ύλη θεωρείται ότι αποτελεί το 25% του Κόσμου -- ακόμη και σε αυτό το νέο μοντέλο.

Οι καλές ειδήσεις είναι ότι η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν  παραμένει άθικτη: "Όλες οι δοκιμές που έχει περάσει μέχρι σήμερα η θεωρία του Einstein ισχύουν ακόμα επειδή εκτελέσθηκαν στις πιο μικρές αποστάσεις", προσθέτει ο Santiago.

Ο Robert Caldwell, ένας κοσμολόγος στο κολέγιο Dartmouth στο New Hampshire των ΗΠΑ, νομίζει ότι τα αποτελέσματα είναι ενδιαφέροντα ενώ θα χρειαστούν κι άλλες έρευνες για το μοντέλο. "Είμαι βέβαιος ότι ο επόμενος στόχος θα είναι να μελετηθεί ο σχηματισμός των δομών και των ανισοτροπιών στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων στο μοντέλο τους και να ελεγχθούν ότι οι προβλέψεις του μοντέλου είναι σύμφωνες με την παρατήρηση", λέει. "Αναμένω με ενδιαφέρον τα αποτελέσματά αυτών των πειραμάτων".