Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακοίνωσε πρόσφατα τα πιο ισχυρά έως τώρα στοιχεία που δείχνουν ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι μια σταθερά της φύσης, αλλά μια δύναμη που μεταβάλλεται με την πάροδο του κοσμικού χρόνου. Όπως εξηγούν οι NYT, αυτή η ανακάλυψη μπορεί να αλλάξει ριζικά τη θεώρησή μας για την εξέλιξη του σύμπαντος και το τελικό του πεπρωμένο.
Η σκοτεινή ενέργεια θεωρείται υπεύθυνη για την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος. Ωστόσο, οι νέες μετρήσεις από το Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) δείχνουν ότι αυτή η δύναμη μπορεί να μην είναι σταθερή, αλλά να μεταβάλλεται με τον χρόνο. Αν επιβεβαιωθεί, αυτό σημαίνει ότι το σύμπαν μπορεί να μην οδηγηθεί αναπόφευκτα σε μια αιώνια επιτάχυνση και διάσπαση, αλλά να σταθεροποιηθεί ή ακόμα και να αντιστρέψει την πορεία του, καταλήγοντας σε μια κοσμική κατάρρευση, γνωστή ως “Μεγάλη Σύνθλιψη” (Big Crunch).
Η ανακοίνωση έγινε στο ετήσιο συνέδριο της American Physical Society στην Καλιφόρνια, ενώ τα ευρήματα υποβλήθηκαν προς δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review. Ο Michael Levi, διευθυντής του DESI, δήλωσε: «Βρισκόμαστε πλέον σε σύγκρουση με άλλες μετρήσεις, εκτός αν η σκοτεινή ενέργεια εξελίσσεται – τότε όλα τα δεδομένα ευθυγραμμίζονται».
Οι αμφιλεγόμενες μετρήσεις για τη σκοτεινή ενέργεια
Αν και οι μετρήσεις του DESI υποδηλώνουν ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι σταθερή, ταυτόχρονα μια άλλη έρευνα από το Atacama Cosmology Telescope στη Χιλή φαίνεται να επιβεβαιώνει το αντίθετο: ότι το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο, στο οποίο η σκοτεινή ενέργεια παραμένει σταθερή, εξακολουθεί να ισχύει. Οι νέες εικόνες της πρώιμης εποχής του σύμπαντος, όταν αυτό είχε ηλικία μόλις 380.000 ετών, συμφωνούν με τις προβλέψεις του τυπικού μοντέλου.
Η αναντιστοιχία αυτών των δύο μετρήσεων έχει οδηγήσει σε επιστημονικό προβληματισμό. Η Wendy Freedman, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, σχολίασε: «Δεν έχουν απομείνει πολλές καλές ιδέες που θα μπορούσαν να εξηγήσουν την ασυμφωνία στις μετρήσεις». Από την άλλη, ο Michael Turner, ο θεωρητικός που επινόησε τον όρο “σκοτεινή ενέργεια”, ανέφερε ότι «αν υπάρχει ρήγμα στο κοσμολογικό μοντέλο, δεν έχει ακόμη ανοίξει αρκετά ώστε να διακρίνουμε την επόμενη μεγάλη ανακάλυψη».
Η ιστορία της σκοτεινής ενέργειας
Το 1998, δύο ομάδες αστρονόμων, μελετώντας σουπερνόβες τύπου Ια, ανακάλυψαν ότι η διαστολή του σύμπαντος δεν επιβραδύνεται, όπως αναμενόταν, αλλά επιταχύνεται. Αυτή η επιτάχυνση αποδόθηκε σε μια άγνωστη δύναμη, τη σκοτεινή ενέργεια, η οποία φαίνεται να αποτελεί περίπου το 70% του σύμπαντος.
Η ιδέα της σκοτεινής ενέργειας συνδέεται με την «κοσμολογική σταθερά» που είχε προτείνει ο Αϊνστάιν το 1917. Αργότερα, όταν ανακαλύφθηκε η διαστολή του σύμπαντος, ο Αϊνστάιν την απέρριψε ως “το μεγαλύτερο λάθος του”. Ωστόσο, η κβαντική φυσική προβλέπει ότι το κενό του χώρου μπορεί να περιέχει ενέργεια που δρα ως μια μορφή κοσμικής απώθησης.
Τι σημαίνουν τα νέα δεδομένα
Οι επιστήμονες του DESI ανέλυσαν δεδομένα από 15 εκατομμύρια γαλαξίες. Οι μετρήσεις δείχνουν ότι η επιτάχυνση του σύμπαντος ξεκίνησε νωρίτερα και είναι σήμερα πιο αδύναμη από ό,τι προβλέπει το καθιερωμένο μοντέλο. Το στατιστικό επίπεδο βεβαιότητας της διαφοράς είναι 4,2 σίγμα, κάτι που σημαίνει ότι η πιθανότητα τα δεδομένα να είναι τυχαία είναι 1 στις 50.000. Όμως, για να θεωρηθεί ανακάλυψη, απαιτείται βεβαιότητα 5 σίγμα, που αντιστοιχεί σε 1 στις 3,5 εκατομμύρια πιθανότητες.
Ο Enrique Paillas από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα σημείωσε ότι «η σκοτεινή ενέργεια φαίνεται να έχει διαφορετικές ιδιότητες από αυτές που γνωρίζαμε». Εάν αυτό αποδειχθεί, οι θεωρητικοί φυσικοί θα πρέπει να αναθεωρήσουν τον τρόπο με τον οποίο κατανοούν τη βαρύτητα και την εξέλιξη του σύμπαντος.
Το DESI θα συνεχίσει να συλλέγει δεδομένα για τουλάχιστον έναν ακόμη χρόνο. Παράλληλα, άλλα τηλεσκόπια, όπως το διαστημικό Euclid και η αποστολή SPHEREx της NASA, θα προσφέρουν νέες προοπτικές στη μελέτη του σύμπαντος. Το 2027, η NASA σχεδιάζει την εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου Roman, το οποίο θα παρέχει ακόμη πιο ακριβείς μετρήσεις.
Η Αλεξί Λεωτό, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Κρουζ, δήλωσε: «Το σύμπαν είναι πολύπλοκο και προσπαθούμε να ξεμπλέξουμε πολλά διαφορετικά φαινόμενα». Παρόλο που οι τελευταίες μετρήσεις έχουν δημιουργήσει αβεβαιότητα, οι επιστήμονες είναι αισιόδοξοι ότι πλησιάζουν σε μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση της σκοτεινής ενέργειας.
