ΑρχικήΕπιστήμηΕπιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν τη σκοτεινή ενέργεια μέσω της βαρύτητας

Επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν τη σκοτεινή ενέργεια μέσω της βαρύτητας

Ορισμένοι επιστήμονες ισχυρίζονται πως θα μπορούσε να λυθεί ένας από τους μεγαλύτερους γρίφους στην αστροφυσική με την εκ νέου επεξεργασία της θεωρίας της βαρύτητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν. Εν τούτοις μια νέα μελέτη που διενεργήθηκε από επιστήμονες της NASA εξηγεί πως αυτό ακόμη δεν είναι εφικτό.

Το σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό και οι επιστήμονες δεν ξέρουν γιατί. Αυτό το φαινόμενο φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με όλα όσα αντιλαμβάνονται οι ερευνητές σχετικά με την επίδραση της βαρύτητας στο σύμπαν: Είναι σαν να πετάς ένα μήλο στον αέρα και αυτό να συνεχίζει να κινείται προς τα πάνω, αντί να κατεβαίνει προς τα κάτω, και μάλιστα όλο και πιο γρήγορα. Η αιτία της επιτάχυνσης, που ονομάστηκε σκοτεινή ενέργεια, παραμένει μυστήριο.

Μια νέα μελέτη που διεξήχθη από το Dark Energy Survey, χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Victor M. Blanco μεγέθους 4 μέτρων στη Χιλή, σηματοδοτεί την τελευταία προσπάθεια να προσδιοριστεί εάν όλα αυτά είναι απλώς μια λάθος κατανόηση των πραγμάτων: Οι προσδοκίες για το πώς λειτουργεί η βαρύτητα σε ολόκληρο το σύμπαν είναι προβληματική ή τουλάχιστον ελλιπή. Αυτή η πιθανή παρανόηση μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να εξηγήσουν πως λειτουργεί η σκοτεινή ενέργεια. Ωστόσο η παρούσα μελέτη – παρέχει ένα από τα πιο ακριβή τεστ μέχρι τώρα για τη θεωρία της βαρύτητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν σε κοσμική κλίμακα – και διαπιστώνει ότι η τρέχουσα κατανόηση εξακολουθεί να φαίνεται σωστή.

Τα αποτελέσματα της έρευνας, η οποία διενεργήθηκε από μια ομάδα επιστημόνων που περιλαμβάνει μερικούς από το Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA, παρουσιάστηκαν την Τετάρτη, 23 Αυγούστου, στο Διεθνές Συνέδριο Σωματιδιακής Φυσικής και Κοσμολογίας (COSMO’22) στο Ρίο ντε Τζανέιρο. Το παρόν έργο θα βοηθήσει την αποστολή δύο νέων διαστημικών τηλεσκοπίων που θα διερευνήσουν την κατανόηση για τη βαρύτητα με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια και ίσως τελικά να λύσουν το μυστήριο.

Πριν από περισσότερο από έναν αιώνα, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν ανέπτυξε τη Θεωρία της Σχετικότητας για να περιγράψει τη βαρύτητα και μέχρι στιγμής έχει προβλέψει με ακρίβεια τα πάντα, από την τροχιά του Ερμή μέχρι την ύπαρξη μαύρων τρυπών. Αλλά αν αυτή η θεωρία δεν μπορεί να εξηγήσει τη σκοτεινή ενέργεια – υποστήριξαν ορισμένοι επιστήμονες – οπότε ίσως χρειαστεί να τροποποιήσουν κάποιες από τις εξισώσεις της ή να προσθέσουν νέα στοιχεία προκειμένου να λυθεί αυτός ο γρίφος.

Για να μάθουν αν συμβαίνει αυτό, τα μέλη του Dark Energy Survey αναζήτησαν στοιχεία για το αν η δύναμη της βαρύτητας ποικίλλει σε ολόκληρο το σύμπαν ή μόνο σε ορισμένες κοσμικές αποστάσεις. Οι ερευνητές ανέμεναν πως ένα καινούργιο στοιχείο σε αυτήν την υπόθεση θα έδειχνε ότι η θεωρία του Αϊνστάιν είναι ελλιπής, κάτι που θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξήγηση της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος. Εξέτασαν επίσης δεδομένα από άλλα τηλεσκόπια εκτός από το Blanco, συμπεριλαμβανομένου του δορυφόρου Planck της ESA (Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας) και κατέληξαν στο ίδιο συμπέρασμα.

Η μελέτη βρίσκει ότι η θεωρία του Αϊνστάιν εξακολουθεί να λειτουργεί. Επομένως, δεν υπάρχει καμία νέα εξήγηση για τη σκοτεινή ενέργεια ακόμη. Αλλά αυτή η έρευνα θα τροφοδοτήσει με περαιτέρω εφόδια δύο επικείμενες αποστολές: την αποστολή Euclid της ESA, η οποία έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί περίπου το 2023, στην οποία συνεισφέρει και NASA. και το διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace της NASA, με στόχο την εκτόξευση του το αργότερο έως τον Μάιο του 2027. Και τα δύο τηλεσκόπια θα αναζητήσουν αλλαγές στη δύναμη της βαρύτητας με την πάροδο του χρόνου ή της απόστασης.

Θολή όραση

Πως ξέρουν οι επιστήμονες τι συνέβη στο παρελθόν του σύμπαντος; Κοιτάζοντας απλά τα μακρινά αντικείμενα. Ένα έτος φωτός θεωρείται μια μονάδα μέτρησης της απόστασης που μπορεί να διανύσει το φως σε ένα χρόνο (περίπου 6 τρισεκατομμύρια μίλια ή περίπου 9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα). Αυτό σημαίνει ότι ένα αντικείμενο που βρίσκεται ένα έτος φωτός μακριά από τη Γη εμφανίζεται όπως ήταν πριν από ένα χρόνο, δηλαδή όταν το φως έφυγε για πρώτη φορά από το αντικείμενο. Συνεπώς το ίδιο υφίσταται και με τους γαλαξίες που βρίσκονται δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας και επί της ουσίας φαίνεται πως ήταν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Η νέα μελέτη εξέτασε τους γαλαξίες που εκτείνονται περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν. Και πιο αναλυτικά το διαστημικό τηλεσκόπιο της ESA θα κοιτάξει 8 δισεκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν και το αντίστοιχο της NASA θα κοιτάξει πίσω 11 δισεκατομμύρια χρόνια πίσω στο παρελθόν.

Οι ίδιοι οι γαλαξίες δεν αποκαλύπτουν τη δύναμη της βαρύτητας, απλά το πως φαίνονται όταν τους βλέπουμε από τη Γη. Η περισσότερη ύλη στο σύμπαν μας είναι σκοτεινή ύλη, η οποία δεν εκπέμπεται, δεν αντανακλάται ή δεν αλληλεπιδρά με άλλο τρόπο με το φως. Ενώ οι επιστήμονες δεν ξέρουν από τι αποτελείται, ξέρουν ότι είναι εκεί: Μεγάλες δεξαμενές σκοτεινής ύλης στο σύμπαν παραμορφώνουν το ίδιο το διάστημα. Καθώς το φως ταξιδεύει μέσα στο διάστημα, συναντά αυτά τα τμήματα του στρεβλωμένου χώρου, με αποτέλεσμα οι εικόνες των μακρινών γαλαξιών να εμφανίζονται καμπύλες ή κηλιδωμένες. Αυτό εμφανίστηκε σε μία από τις πρώτες εικόνες που κυκλοφόρησαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA.

Οι επιστήμονες του Dark Energy Survey αναζητούν εικόνες γαλαξιών για πιο ανεπαίσθητες παραμορφώσεις λόγω της κάμψης του χώρου της σκοτεινής ύλης, ένα φαινόμενο που ονομάζεται «weak gravitational lensing». Η δύναμη της βαρύτητας καθορίζει το μέγεθος και την κατανομή των δομών της σκοτεινής ύλης και το μέγεθος και η κατανομή με τη σειρά τους καθορίζουν πόσο στρεβλωμένοι φαίνονται αυτοί οι γαλαξίες σε εμάς. Έτσι οι εικόνες μπορούν να αποκαλύψουν τη δύναμη της βαρύτητας σε διαφορετικές αποστάσεις από τη Γη και γενικά για όλο το σύμπαν. Η ομάδα έχει τώρα μετρήσει τα σχήματα περισσότερων από 100 εκατομμυρίων γαλαξιών και μέχρι στιγμής, οι παρατηρήσεις ταιριάζουν με αυτό που προβλέπεται από τη θεωρία του Αϊνστάιν.

«Υπάρχει ακόμα περιθώριο αμφισβήτησης της θεωρίας της βαρύτητας του Αϊνστάιν, καθώς οι μετρήσεις γίνονται όλο και πιο ακριβείς», δήλωσε ένα από τα μέλη της έρευνας, h Agnès Ferté, η οποία διεξήγαγε την έρευνα ως μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο JPL, και συνεχίζει λέγοντας πως «απαιτείται περαιτέρω διερεύνηση της κατάστασης για να εξακριβώσουμε τι συμβαίνει σε αυτήν την υπόθεση. Επομένως, είναι σημαντικό να συνεχίσουμε να συνεργαζόμαστε με επιστήμονες σε όλο τον κόσμο για αυτό το πρόβλημα, όπως κάναμε με το Dark Energy Survey.

Στέλιος Θεοδωρίδης
Στέλιος Θεοδωρίδης
Ο ήρωας μου είναι ο γάτος μου ο Τσάρλι και ακροάζομαι μόνο Psychedelic Trance
RELATED ARTICLES

Αφήστε ένα σχόλιο

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ

Πρόσφατα άρθρα

Tηλέφωνα έκτακτης ανάγκης

Δίωξη Ηλεκτρονικού Εγκλήματος: 11188
Ελληνική Αστυνομία: 100
Χαμόγελο του Παιδιού: 210 3306140
Πυροσβεστική Υπηρεσία: 199
ΕΚΑΒ 166