|
Αστρονόμοι στο πανεπιστήμιο του St Andrews θεωρούν ότι μπορούν "να
απλοποιήσουν τη σκοτεινή πλευρά του Κόσμου" στέλνοντας νέο φως σε δύο
από τα μυστήρια συστατικά του: τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια.
Ο Δρ HongSheng Zhao, καθηγητής στη σχολή φυσικής και
αστρονομίας, έχει δείξει ότι η αινιγματική σκοτεινή ύλη καθώς και η σκοτεινή
ενέργεια μπορούν να είναι πιο στενά συνδεδεμένες από όσο πιστεύαμε μέχρι
τώρα.
Μόνο το 4% του Κόσμου αποτελείται από την γνωστή ορατή ύλη - το άλλο 96%
είναι άγνωστης προέλευσης
Ο βρετανός αστροφυσικός Δρ Zhao
επισημαίνει, "τόσο η σκοτεινή ύλη όσο και η σκοτεινή ενέργεια θα
μπορούσαν να είναι δύο πρόσωπα του ίδιου νομίσματος.
Οι θαυμάσιοι σπειροειδείς βραχίονες του κοντινού γαλαξία Messier 81. Οι αστρονόμων
θεωρούν ότι και ο Κόσμος και οι γαλαξίες διατηρούνται σε συνοχή
από την βαρυτική έλξη μιας τεράστιας ποσότητας απαρατήρητης ύλης, τη
σκοτεινή ύλη.
"Όταν στο μέλλον οι αστρονόμοι καταλάβουν καλύτερα τα
αποτελέσματα της σκοτεινής ενέργειας στους γαλαξίες, θα
λύσουμε το μυστήριο και της σκοτεινής ύλης συγχρόνως."
Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι και ο Κόσμος και οι γαλαξίες είναι σε
συνοχή από την βαρυτική έλξη μιας τεράστιας ποσότητας απαρατήρητης ύλης, που
για πρώτη φορά αναφέρθηκε από τον ελβετό αστρονόμο Fritz Zwicky το 1933,
τη σκοτεινή ύλη.
Ο Δρ Zhao αναφέρει ότι, η σκοτεινή ενέργεια μας έχει αποκαλύψει ήδη την
παρουσία της με τη μορφή της σκοτεινής ύλης πριν 60 χρόνια, εάν δεχθούμε ότι
και τα δύο είναι συνδεμένα φαινόμενα που μοιράζονται μια κοινή προέλευση.
Στο μοντέλο του Δρ Zhao, η σκοτεινή ενέργεια και η σκοτεινή ύλη είναι απλά
διαφορετικές εκδηλώσεις του ίδιου πράγματος, που έχει ονομάσει
"σκοτεινό ρευστό". Στην κλίμακα των γαλαξιών, αυτό το σκοτεινό ρευστό
συμπεριφέρεται όπως η ύλη και στην κλίμακα του σύμπαντος συνολικά ως
σκοτεινή ενέργεια, που είναι η αιτίας της διαστολής του σύμπαντος. Μάλιστα, το
μοντέλο του, αντίθετα από κάποια άλλη παρόμοια εργασία, είναι αρκετά λεπτομερής
και παραγάγει την ίδια αναλογία 3:1 της σκοτεινής ενέργειας ως προς
τη σκοτεινή
ύλη, όπως προβλέπεται από τους κοσμολόγους.
Οι προσπάθειες που αυτήν την περίοδο βρίσκονται σε εξέλιξη είναι το κυνήγι
των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης με μεγάλη μάζα με διάφορα πειράματα. Ο Μεγάλος
Συγκρουστής Αδρονίων (LHC) στο CERN είναι ένας
επιταχυντής που μεταξύ των άλλων στόχων, θα μπορούσε ενδεχομένως να
ανιχνεύσει τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης.
Σύμφωνα με το Δρ Zhao, αυτές οι προσπάθειες θα μπορούσαν να αποδειχθούν
άκαρπες. Τονίζει ότι σε αυτήν την απλούστερη εικόνα του Κόσμου, η σκοτεινή
ύλη θα ήταν σε μια εκπληκτικά χαμηλή ενεργειακή κλίμακα, πάρα πολύ χαμηλή
για να εξεταστεί από τον Μεγάλο Συγκρουστή Αδρονίων.
"Η αναζήτηση των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης μέχρι τώρα έχει επικεντρωθεί
στα σωματίδια υψηλής ενέργειας. Εάν το σκοτεινή ύλη εντούτοις είναι ένα
δίδυμο φαινόμενο με τη σκοτεινή ενέργεια, δεν θα παρουσιάσει στα όργανα
όπως στο LHC, αλλά θα έχει φανεί επανειλημμένως στους γαλαξίες από τους
αστρονόμους."
Εντούτοις, το σύμπαν μπορεί να μην έχει σωματίδια της σκοτεινής ύλης. Τα συμπεράσματα
αυτά του Δρ Zhao είναι επίσης συμβατά με μια ερμηνεία της
σκοτεινής ύλης, όπως αυτή που απαιτεί την τροποποίηση του νόμου της βαρύτητας,
αντί να υπάρχουν στον Κόσμο σωματίδια
ή ενέργεια.
Και ο Δρ Zhao συμπεραίνει. "Κανένα πρόβλημα τι είναι η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια, αυτά τα δύο φαινόμενα
πιθανά δεν είναι ανεξάρτητα το ένα από το
άλλο."
Θεωρητικό υπόβαθρο
Οι θεωρίες της φυσικής της βαρύτητας αναπτύχθηκαν αρχικά από τον
Ισαάκ Νεύτωνα το 1687 και τελειοποιήθηκαν από τη θεωρία της
γενικής σχετικότητας του Αλβέρτου Αϊνστάιν το 1905, ο οποίος δήλωσε ότι η ταχύτητα της βαρύτητας είναι
ίση με την ταχύτητα του φωτός. Εντούτοις, ο Αϊνστάιν ποτέ δεν αποφάσισε
πλήρως σχετικά με το εάν στην εξίσωσή του πρέπει να προσθέσει μια πανταχού
παρούσα σταθερή πηγή αντιβαρύτητας του κενού, που τώρα λέγεται γενικά σκοτεινή ενέργεια.
Οι αστρονόμοι μετά από τον Fred Zwicky έχουν σκεφτεί επίσης πρόσθετες
πηγές στην εξίσωση του Einstein υπό μορφή υλικού που δεν εκπέμπει φως,
τη γνωστή σκοτεινή ύλη. Εκτός από τα πολύ ελαφριά νετρίνα καμία σκοτεινή
πηγή δεν έχει επιβεβαιωθεί πειραματικά.
Ο Δρ Zhao και τα συμπεράσματα των συνεργατών του έχουν δημοσιευθεί
πρόσφατα στο
Astrophysical Journal Letters και στο Physics Review.
|
