Υπό αμφισβήτηση υποψήφια θεωρία για τη σκοτεινή ενέργεια

Οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα πως παλαιότερα το Σύμπαν διαστελλόταν με πιο αργό ρυθμό από ότι σήμερα.

Το γεγονός πως το Σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό, είναι ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της σύγχρονης φυσικής. Καθώς δεν είναι γνωστή η δύναμη που προκαλεί αυτή την επιτάχυνση, οι επιστήμονες την αποκαλούν σκοτεινή ενέργεια. Νέες μετρήσεις δείχνουν πως μία από τις επικρατέστερες εξηγήσεις του φαινομένου, ίσως δε βρίσκεται στο σωστό δρόμο.
Όταν ο Άλμπερτ Αϊνστάιν διατύπωσε τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας, διαπίστωσε πως το Σύμπαν που περιέγραφαν οι εξισώσεις του δεν ήταν στατικό, ενάντια στις αντιλήψεις τις εποχής. Για να διορθώσει αυτή την ατέλεια, προσέθεσε έναν όρο που ονόμασε κοσμολογική σταθερά και αντιτίθετο στη δύναμη της βαρύτητας, δίνοντας ένα Σύμπαν αιώνιο και στατικό. Όταν πληροφορήθηκε από τους αστρονόμους πως το Σύμπαν διαστέλλεται (την ανακάλυψη έκανε ο Έντουιν Χαμπλ το 1924), αποκάλεσε την κοσμολογική σταθερά το μεγαλύτερο λάθος της ζωής του, διαγράφοντάς τη από τη θεωρία του.

Στα τέλη της δεκαετίας του ’90 όμως, οι επιστήμονες παρατήρησαν πως ούτε και η διαστολή του Σύμπαντος είναι σταθερή, αλλά αυξάνει με το χρόνο. Η ανακάλυψη έγινε με την παρατήρηση ενός τύπου αστρικών εκρήξεων, τις Ιa σουπερνόβα. Οι συγκεκριμένες αστρικές εκρήξεις συμβαίνουν όταν ένας λευκός νάνος φτάνει στο μέγιστο όριο μάζας του, το οποίο είναι το ίδιο για όλους τους λευκούς νάνους και εκρήγνυται με μια σταθερή λαμπρότητα.

Συγκρίνοντας τη λάμψη που λαμβάνουν στα τηλεσκόπια τους με τη σταθερή λάμψη μιας Ιa σουπερνόβα, οι αστρονόμοι είναι σε θέση να υπολογίσουν την απόσταση της σουπερνόβα. Μελετώντας ένα πλήθος από αυτές, κατάφεραν να αποσαφηνίσουν τον ακριβή ρυθμό με τον οποίο απομακρύνονται οι γαλαξίες μεταξύ τους σε διαφορετικές χρονικές στιγμές στην ιστορία του Σύμπαντος, καταλήγοντας στο συμπέρασμα πως παλαιότερα το Σύμπαν διαστελλόταν με πιο αργό ρυθμό από ότι σήμερα.
Μία από τις βασικότερες σύγχρονες ιδέες για την εξήγηση του φαινομένου, είναι η επαναφορά της κοσμολογικής σταθεράς στις εξισώσεις που περιγράφουν το Σύμπαν. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να ισχύει όμως μόνο στην περίπτωση που ο αριθμός w (ο λόγος της πίεσης με την πυκνότητα ενέργειας στο Σύμπαν) είναι ίσος με 1.
Σύμφωνα όμως με το πείραμα Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System), o αριθμός αυτός πλησιάζει την τιμή 1,186.
«Εάν ο w έχει αυτή την τιμή, αυτό σημαίνει πως το απλούστερο μοντέλο που θα εξηγούσε τη σκοτεινή ενέργεια είναι λάθος», λέει ο Άρμιν Ρεστ, ένας από τους συγγραφείς της έρευνας που δημοσιεύεται στο διαδικτυακό τόπο arXiv.

Τα στοιχεία της έρευνας βασίζονται σε παρατηρήσεις 150 διαφορετικών Ia σουπερνόβα, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν στο χρονικό διάστημα 2009-2011, στα πλαίσια του Pan-STARRS, με το τηλεσκόπιο PS1 στη Χαβάη. Το συγκεκριμένο αποτέλεσμα είναι απλά ενδεικτικό για την ώρα και οι ίδιοι οι ερευνητές παραμένουν επιφυλακτικοί, μέχρι την πληρέστερη μελέτη των δεδομένων τους, σε συνδυασμό μάλιστα και από νέα στοιχεία που συγκέντρωσε το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck.

Πηγή: Ναυτεμπορική
http://arxiv.org/abs/1310.3828