|
Επιστήμονες είναι στα πρόθυρα της επίλυσης ενός από τα
μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος, που έχει προκαλέσει σύγχυση για
περισσότερα από 75 χρόνια. Όμως τώρα μια ομάδα κοσμολόγων
πιστεύει ότι έχει βρει έναν τρόπο για να ανακαλύψουν από τι είναι
φτιαγμένο το σύμπαν.
Περίπου το 85% του Κόσμου δεν είναι ούτε αστέρια ούτε πλανήτες αλλά κάποια
μυστηριώδη μορφή ύλης. Δεν μπορεί να παρατηρηθεί ή να εντοπιστεί από τα
συμβατικά επιστημονικά όργανα, γι 'αυτό και η ακριβής φύση αυτής της
"σκοτεινής ύλης" ξεγλιστράει από τα καλύτερα μυαλά της επιστήμης.
Τελευταία ορισμένοι κοσμολόγοι πιστεύουν ότι το πρόβλημα θα λυθεί εντός δύο ετών, χάρη
στα αποτελέσματα μιας μεγάλης προσομοίωσης του
Γαλαξία μας - ονομάζεται Virgo Consortium - που μας έχει δώσει τον πρώτο κοσμικό χάρτη για το που και πως
θα μπορούσε να βρεθεί η σκοτεινή ύλη.
Εικόνα από την προσομοίωση μιας γαλαξιακής άλω σαν του
Γαλαξία μας
 Η προσομοίωση προβλέπει ότι υπάρχουν περιοχές κοντά στο κέντρο του
Γαλαξία όπου η σκοτεινή ύλη θα εκπέμπει λάμψεις από ισχυρή ακτινοβολία
γάμα, που όμως θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από το νέο δορυφόρο Fermi της Nasa,
που ξεκίνησε φέτος
ειδικά για την αναζήτηση αυτού του είδους των κοσμικών ακτίνων.
Ισχυροί υπερυπολογιστές που έχουν μοντελοποιήσει όλες τις γνωστές πτυχές της
σκοτεινής ύλης προβλέπουν ότι μια σειρά από άγνωστά μέχρι στιγμής υπο-ατομικά
σωματίδια πρέπει να αντιπροσωπεύουν το 85 τοις εκατό της ύλης στο σύμπαν
και τα οποία δεν μπορούμε να τα δούμε.
Η προσομοίωση προβλέπει ότι σε περιοχές κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας
(στην άλω) αυτά τα υπο-ατομικά σωματίδια είναι τόσο πυκνά, ώστε να
συγκρούονται και ακολούθως από τη διαδικασία αυτή εκπέμπεται μια λάμψη ακτίνων γάμμα,
που είναι δυνατόν να ανιχνευθεί με το τηλεσκόπιο Fermi, το νεότερο δορυφορικό
παρατηρητήριο της NASA.
"Έχουμε ένα λεπτομερές πρόγραμμα δράσης για να βρει το Fermi τη
σκοτεινή ύλη", λέει ο Carlos Frenk στο Πανεπιστήμιο του Durham.
"Μας λέει που να εξετάσουμε και το τι πρέπει να αναζητήσουμε. Πρόκειται
για ένα προσχέδιο για την επίλυση ενός από τα μεγαλύτερα μυστήρια στην
επιστήμη, από τι είναι κατασκευασμένο το σύμπαν. Η αναζήτηση της σκοτεινής ύλης
έχει κυριαρχήσει στην κοσμολογία για δεκαετίες. Μπορεί να έρθει σύντομα το
τέλος της αναζήτησης. Νομίζω ότι μέσα σε ένα ή δύο χρόνια κατ 'ανώτατο όριο,
θα έχουμε λύσει το μυστήριο¨.
Η προσομοίωση, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, κράτησε 3.5
εκατομμύρια ώρες για να
ολοκληρωθεί. Αποκάλυψε ότι η σκοτεινή ύλη θα σχηματίζει δομές γύρω από
τους γαλαξίες
και ότι αυτή η άλω θα πρέπει να είναι ανιχνεύσιμη από το Fermi λόγω
των ακτίνων γάμμα που εκπέμπει.
Αυτή η άλως (σαν φωτοστέφανος γύρω από τους γαλαξίες) που κυρίως
αποτελείται από σκοτεινή ύλη είναι αόρατη σε όλα τα άλλα επιστημονικά
όργανα, ακόμη και αν έχει μάζα πάνω από ένα τρισεκατομμύριο φορές σαν του ήλιου,
ενώ σχηματίζει τη βασική μονάδα ενός ευρύτατου δομικού δικτύου που
πλέκεται σε όλους τους γνωστούς γαλαξίες στο Σύμπαν.
"Αν τελικά κατορθώσουμε να δούμε αυτή την ακτινοβολία γάμα, τότε οι
υπολογισμοί τελικά θα μας επιτρέψουν να «δούμε» με τι μοιάζει η
κατανομή της σκοτεινής ύλης κοντά στον ήλιο μας, όπου υπάρχουν
μεγάλες πιθανότητες να την εντοπίσουμε", προσθέτει ο Simon White, διευθυντής
του Ινστιτούτου Max Planck για την Αστροφυσική στο Garching της Γερμανίας.
Υπάρχουν δύο ανταγωνιστικές θεωρίες γενικά για τη φύση της σκοτεινής ύλης.
Η μία λέει ότι αυτή αποτελείται από μεγάλα αντικείμενα, στο μέγεθος των
πλανητών,
και ονομάζονται Machos, ενώ η άλλη λέει ότι αποτελείται από υπο-ατομικό σωματίδια, γνωστά ως Wimps. Οι περισσότεροι
κοσμολόγοι όμως τείνουν προς τη
δεύτερη θεωρία.
Θεωρητικοί φυσικοί έχουν προτείνει ότι υπάρχει μια κατηγορία υπο-ατομικών
σωματιδίων σε τέλεια συμμετρία με τα υπάρχοντα γνωστά σωματίδια, αλλά
που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους τόσο ασθενώς ώστε να μην μπορούν να ανιχνευθούν
με τα υπάρχοντα μέσα.
Αλλά το τηλεσκόπιο Fermi μπορεί τώρα να εντοπίσει την ακτινοβολία γάμμα
που
εκπέμπεται από αυτά τα σωματίδια, ενώ και ο επιταχυντής Large Hadron Collider
στη Γενεύη μπορεί να δημιουργήσει αυτά τα συμμετρικά
σωματίδια όταν τεθεί σε πλήρη λειτουργία το επόμενο έτος.
Και πρόσθεσε ο Frenk : "Σύντομα θα γνωρίζουμε ακριβώς ποια είναι η
σκοτεινή ύλη, που θα αναζητήσει και ο επιταχυντής LHC επίσης. Ελπίζω ότι θα
γίνει πραγματικότητα η ανακάλυψη της σκοτεινής ύλης".
|
