Wednesday, 29 April 2009

Ζούμε σε μια γιγάντια κοσμική φυσαλίδα;

Εάν η ιδέα της σκοτεινής ύλης μοιάζει απίθανη, ετοιμαστείτε για μια ακόμα πιο ακραία πρόταση. Η Γη μπορεί να είναι παγιδευμένη σε μια ασυνήθιστη φυσαλίδα χωροχρόνου που είναι κενή από ύλη. Επιστήμονες λένε ότι αυτή η κατάσταση μπορεί να σχετίζεται με τη φαινόμενη επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος, για την οποία αυτή τη στιγμή η σκοτεινή ύλη θεωρείται ως η κυριότερη εξήγηση.

Σκοτεινή ενέργεια είναι το όνομα που έχει δοθεί σε μια υποτιθέμενη δύναμη που θα μπορούσε να τραβάει όλο το περιεχόμενο του σύμπαντος προς τα έξω σε μια ολοένα αυξανόμενη ταχύτητα. Για την ώρα κυριαρχεί η άποψη ότι το 74% του σύμπαντος θα μπορούσε να αποτελείται από αυτή τη μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια, ενώ ένα άλλο ποσοστό (21%) απαρτίζει τη σκοτεινή ύλη, αφήνοντας το υπόλοιπο 5% στην ύλη που γνωρίζουμε και μπορούμε να παρατηρήσουμε.

Μέχρι στιγμής δεν είχε υπάρξει κάποιος καλός λόγος για να επιλέξουμε μεταξύ των δύο πιθανότερων εξηγήσεων, δηλαδή της σκοτεινής ενέργειας ή του κενού, αλλά μια νέα έρευνα σκιαγραφεί έναν ενδεχόμενο έλεγχο για το σενάριο της φυσαλίδας κενού.

Εάν βρισκόμασταν σε μια ασυνήθιστα αραιή περιοχή του σύμπαντος, όλα τα αντικείμενα του σύμπαντος θα φαινόντουσαν πως είναι πολύ πιο μακριά από όσο είναι στην πραγματικότητα και δε θα υπήρχε ανάγκη να ανατρέξουμε στην υπόθεση της σκοτεινής ενέργειας για να ερμηνεύσουμε ορισμένες αστρονομικές μας παρατηρήσεις.

"Εάν ζούσαμε σε μια περιοχή πολύ χαμηλής πυκνότητας, τότε ο ίδιος ο χωροχρόνος δε θα επιταχυνόταν," δήλωσε ο ερευνητής Timothy Clifton του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης στην Αγγλία. "Αυτό που θα συνέβαινε θα ήταν ότι οι παρατηρήσεις, εάν ερμηνευόντουσαν με τον συνήθη τρόπο, θα συμφωνούσαν με αυτές που ήδη υφίστανται."

Οι επιστήμονες αρχικά εντόπισαν την επιτάχυνση παρατηρώντας ότι μακρινοί σούπερ-νόβα φαινόντουσαν ότι απομακρύνονται από εμάς πολύ γρηγορότερα από όσο θα περιμέναμε. Ένα είδος σούπερ-νόβα (ο τύπος Ia) είναι ένας χρήσιμος δείκτης απόστασης, γιατί οι εκρήξεις έχουν πάντα την ίδια φυσική λάμψη (ο σούπερ-νόβα είναι υπερκαινοφανής αστέρας). Καθώς το φως γίνεται πιο θολό όσο πιο μακριά ταξιδεύει, αυτό σημαίνει πως όταν ο σούπερ-νόβα φαίνεται σε εμάς πως εξασθενεί βρίσκεται πολύ μακριά και όταν φαίνεται πιο φωτεινός, αυτό σημείναι πως βρίσκεται κοντύτερα.

Αλλά εάν συνέβαινε να βρισκόμαστε σε μια περιοχή του σύμπαντος με λιγότερη ύλη από το κανονικό, τότε ο χωροχρόνος μας θα ήταν διαφορετικός από τον χωροχρόνο που θα βρισκόταν έξω από εμάς, επειδή η ύλη παραμορφώνει τον χωροχρόνο. Το ταξίδι του φωτός από σούπερ-νόβα που βρίσκονται έξω από τη φυσαλίδα μας θα έδινε πιο θολή εντύπωση γιατί το φως θα απέκλινε περισσότερο από όσο θα περιμέναμε εάν βρισκόταν μέσα στο δικό μας κενό.

Ένα πρόβλημα με την ιδέα του κενού είναι ωστόσο ότι καταργεί μια αρχή που είχε επικρατήσει στην αστρονομία για περισσότερο από 450 χρόνια: ότι η τοποθεσία που βρισκόμαστε στο σύμπαν δεν έχει κάτι το ιδιαίτερο. Όταν ο Νικόλαος Κοπέρνικος επιχειρηματολόγησε ότι ήταν πιο λογικό για τη Γη το να κινείται γύρω από τον Ήλιο και όχι το αντίθετο, έφερε μια επανάσταση στην επιστήμη. Από τότε, οι περισσότερες θεωρίες θα πρέπει να περάσουν το τεστ του Κοπέρνικου. Εάν αξιώνουν ότι ο πλανήτης μας χαρακτηρίζεται από μια μοναδικότητα, ή ότι βρισκόμαστε σε μια προνομιακή θέση, τέτοιες ιδέες φαντάζουν συχνά απίθανες.

"Αυτή η ιδέα ότι ζούμε σε ένα κενό θα μπορούσε πραγματικά να είναι μια δήλωση ότι ζούμε σε έναν ιδιαίτερο χώρο," δήλωσε ο Clifton στο space.com. "Το συνηθισμένο κοσμολογικό μοντέλο είναι βασισμένο στην ιδέα ότι ζούμε σε μια τυπική περιοχή του σύμπαντος. Αυτό θα ήταν μια αντίφαση με την κοπερνίκεια αρχή."

Ο Clifton, μαζί με τους ερευνητές της Οξφόρδης Pedro G. Ferreira και Kate Land, λένε ότι στα ερχόμενα χρόνια πιθανόν να έχουμε τη δυνατότητα να διακρίνουμε τη σκοτεινή ενέργεια από το κενό. Αναφέρονται στην ερχόμενη αποστολή για τη σκοτεινή ύλη (Joint Dark Energy Mission) που σχεδιάζει η NASA και το Αμερικάνικο Υπουργείο Ενέργειας και που θα λάβει χώρα το 2014 ή το 2015. Ο δορυφόρος που θα χρησιμοποιηθεί για το σχέδιο αυτό, θα μετρήσει τη διαστολή του σύμπαντος παρατηρώντας περίπου 2.300 σούπερ-νόβα.

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η παρατήρηση ενός μεγάλου αριθμού από σούπερ-νόβα σε μια συγκεκριμένη περιοχή του σύμπαντος θα τους επιτρέψει να αποφανθούν εάν τα αντικείμενα όντως επιταχύνονται προς τα μακριά ή εάν το φως που εκπέμπουν διαστρέφεται από ένα κενό.

Ολόκληρη την έρευνα μπορεί να τη βρει κανείς σε μια ερχόμενη έκδοση του Physical Review Letters.

Μετάφραση - Απόδοση - Σχολιασμός: ESOTERICA.gr

No comments: