Νηματοειδείς σχηματισμοί σκοτεινής ύλης υποστηρίζουν τη θεωρία για ένα σύμπαν φυσαλίδων

Πηγή: ScienceDaily, 21 Οκτωβρίου 2008

Παρά τα χιλιάδες χρόνια της έρευνας, αστρονόμοι δεν γνωρίζουν τίποτα σχετικά με το πώς είναι δομημένο το σύμπαν. Μια ισχυρή και αποδεκτή θεωρία είναι ότι οι μεγάλοι γαλαξίες είναι συγκεντρωμένοι μαζί σε δομές παρόμοιες με γιγαντιαίες φυσαλίδες, ενώ πολύ λεπτοί γαλαξίες να αναμιγνύονται στην επιφάνεια αυτού του στρώματος φυσαλίδων. 

Νέες παρατηρήσεις από το Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ δίνουν νέα ώθηση σε αυτή τη θεωρία. Μια ομάδα, με επικεφαλής τον Noah Brosch, για πρώτη φορά πιστεύει πως αποκάλυψε ορατά ίχνη από ένα "νήμα" σκοτεινής ύλης - μια οντότητα στην οποία απαντώνται οι γαλαξίες, σχηματίζονται και γίνονται τα σμήνη των γαλαξιών. Ένα νήμα μπορεί να προέρχεται από την διασταύρωση δύο "φυσαλίδων", εκεί δηλαδή όπου η λεπτή μεμβράνη τους είναι πιο παχιά.

Η εικόνα δείχνει τους  14 γαλαξίες που μελετήθηκαν στο Παρατηρητήριο Wise του Τελ Αβίβ. Οι γαλαξίες απλώνονται κατά μήκος μιας γραμμής που εκτείνεται από κάτω δεξιά έως την πάνω αριστερά μεριά της εικόνας. Η περιοχή σχηματισμού των άστρων τονίζονται με λαμπρά κοκκινωπά σημεία.

Ο Noah Brosch μαζί με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Cornell, μελέτησαν μια περιοχή του ουρανού απέναντι από τον αστερισμό της Παρθένου, εκεί όπου 14 γαλαξίες σχηματίζουν μια γραμμή. Ειδήμονες έχουν ονομάσει αυτή τη γραμμή "Γέφυρα στο πουθενά", γιατί φαίνεται να ξεκινά και να τελειώνει σε άγνωστα μέρη. Περιέργως, 13 από αυτούς τους γαλαξίες ταυτόχρονα ωοτοκούσαν νέα αστέρια.

Οι πιθανότητες εμφάνισης αυτού του φαινομένου είναι πολύ σπάνιες, με αποτέλεσμα οι ερευνητές να πιστεύουν ότι οι γαλαξίες μπορεί κατά κάποιο τρόπο να σχηματίζονται σε αυτό το αόρατο νήμα, κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από σκοτεινή ύλη, γεγονός που προσελκύει βαρυτικά συνηθισμένη ύλη, που στη συνέχεια μετατρέπεται σε νέα αστέρια.

"Υπάρχει εδώ και καιρό μια θεωρητική άποψη ότι αυτό πράγματι συμβαίνει", λέει ο Brosch, "αλλά η νέα αυτή διαπίστωση αποτελεί πειραματική επιβεβαίωση ότι πραγματικά υπάρχει ένα τέτοιο νήμα, και ότι ενδεχομένως πρόκειται για μια οντότητα που αποτελείται από σκοτεινή ύλη, και στην οποία ευθυγραμμίζονται αυτοί οι γαλαξίες. "

Ο Brosch συγκρίνει την δουλειά ενός αστρονόμου με το να "ψάχνει για τρίχες στη γενειάδα του Δημιουργού."

Αυτή η αράδα των γαλαξιών μπορεί να είναι μία από αυτές τις τρίχες. Γενικά μιλώντας, η ύλη όπως τη γνωρίζουμε στη Γη αντιπροσωπεύει μόνο ένα μικρό ποσοστό του σύμπαντός μας. Η σύνθεση του μεγαλύτερου μέρους του σύμπαντος είναι άγνωστη - είτε πρόκειται για σκοτεινή ύλη (περίπου το 1/4 του σύμπαντος), ή για σκοτεινή ενέργεια (τα άλλα 3/4). "Οι μελέτες μας δείχνουν ότι δεν χρειάζεται να πάμε στην άκρη του σύμπαντος για να βρούμε σκοτεινή ύλη. Μπορεί να είναι μόλις 15 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας, κάπου κοντά στην αυλή του σπιτιού μας", λέει ο Brosch.

Η έρευνα έχει τεράστιες συνέπειες για την αστρονομία και για την κατανόηση του σχηματισμού των γαλαξιών. Και επειδή οι γαλαξίες αυτοί είναι κοντά με τον δικό μας, η έρευνα τους θα γίνει μόνο αν βελτιωθεί η τεχνολογία - ίσως και σε 200 χρόνια - και αυξηθεί η διάρκεια ζωής του ανθρώπου, οπότε οι εξερευνητές θα μπορούσαν να επισκεφτούν αυτή την ασυνήθιστη σκοτεινή ύλη, ερχόμενοι πρόσωπο με πρόσωπο με αυτήν.

"Η τεχνολογία τώρα έχει πολύ περιορισμένες έως μηδενικές δυνατότητες τώρα, αλλά σίγουρα θα μπορούσε να συμβεί το ταξίδι αυτό στο μέλλον", πιστεύει ο Brosch.

Ο ρώσος φυσικός Andrei Linde επέκτεινε το πληθωριστικό μοντέλο του Alan Guth και διατύπωσε τη θεωρία ότι θα μπορούσαμε να έχουμε διαστολή του σύμπαντος χωρίς να είναι αναγκαία η προϋπόθεση για μια κοινή αρχή μεγάλης πυκνότητας και θερμοκρασίας του σύμπαντος, όπως δέχεται το Καθιερωμένο Μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης. Έτσι, εξέφρασε την ιδέα ενός αυτοαναπαραγόμενου και διαστελλόμενου σύμπαντος το οποίο αναπτύσσεται σαν φράκταλ. Σχηματικά παρουσιάζει το Σύμπαν σαν φυσαλίδα που η οποιαδήποτε διαταραχή δημιουργεί νέα συμπαντική φυσαλίδα. Οι φυσαλίδες περιορίζονται αρχικά και ύστερα επεκτείνονται με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Άρα στο μοντέλο αυτό το σύμπαν μας δεν είναι παρά μια φυσαλίδα σε ένα υπερσύμπαν φυσαλίδων.

Η θεωρία του Linde, που λέγεται "χαοτική" ή "αιώνιος πληθωρισμός", δέχεται έτσι ότι το σύμπαν αυτοδημιουργήθηκε με ένα φαινόμενο παρόμοιο με την κβαντική διάνοιξη της σήραγγας, που συναντάμε στο μικρόσκοσμο.

Όμως μετά τη δημιουργία του Κόσμου η κβαντική διάνοιξη της σήραγγας δεν σταματά απότομα όταν αναδύεται το σύμπαν. Συνεχίζει να λειτουργεί. Η σφαίρα μας πηδά μέχρι ένα ενεργειακό όρος, αναγκάζοντας έτσι ένα μέρος του σύμπαντος να διογκωθεί πολύ γρηγορότερα από το υπόλοιπο. Μετά από μια μικρή χρονική περίοδο υπερπληθωρισμού, το κομμάτι αυτό του σύμπαντος εκρήγνυται μακριά από το σύμπαν και γίνεται ανεξάρτητο. Το σύμπαν στην πραγματικότητα έχει γεννήσει ένα σύμπαν βρέφος, κατά την ορολογία του Stephen Hawking, αν και μερικοί φυσικοί προτιμούν τον όρο "σύμπαν φυσαλίδα". Η διαδικασία επαναλαμβάνεται και τελικά έχουμε ένα πολυσύμπαν από βρέφη σύμπαντα, που γεννούν στη συνέχεια μίνι-σύμπαντα και ούτω καθεξής.

Home