Η σκοτεινή ενέργεια, ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της φυσικής, αμφισβητείται από νέες έρευνες που προτείνουν μια ριζοσπαστική εξήγηση, βασισμένη στη συμπεριφορά της βαρύτητας και τη φύση του χρόνου, σύμφωνα με τον Guillermo Carvajal.
Η σκοτεινή ενέργεια μπορεί να αποτελεί περίπου το 68% του σύμπαντος, αλλά οι επιστήμονες γνωρίζουν ακόμη λιγότερα για αυτήν από ό,τι για τη σκοτεινή ύλη. Αλλά κάτι σαν σκοτεινή ενέργεια πρέπει να υπάρχει για να εξηγήσει την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος.
Από τα τέλη της δεκαετίας του 1920, οι αστρονόμοι γνώριζαν ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Στη δεκαετία του 1990, οι παρατηρήσεις εκρήξεων μακρινών αστεριών, που ονομάζονται σουπερνόβα, έδειξαν ότι το σύμπαν επεκτεινόταν πιο αργά στο παρελθόν από ό,τι τώρα.
Ο λόγος για αυτό παραμένει ασαφής, αλλά η κύρια εξήγηση είναι ότι το σύμπαν περιέχει κάτι που έχει ένα απωθητικό βαρυτικό αποτέλεσμα – απομακρύνει το σύμπαν αντί να το σύρει ξανά μαζί. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια.
Η εμφάνιση της σκοτεινής ενέργειας
Η έννοια της σκοτεινής ενέργειας προτάθηκε για να εξηγήσει την επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος. Παρατηρήσεις μακρινών σουπερνόβα έδειξαν ότι βρίσκονται πιο μακριά από ό,τι αναμενόταν, υποδηλώνοντας την ύπαρξη μιας «αντιβαρύτητας» που επιταχύνει τη διαστολή.
Αυτή η ιδέα έγινε θεμελιώδες στοιχείο του μοντέλου ΛCDM, του βασικού πλαισίου για την κοσμολογία.
Ωστόσο, παρατηρήσεις όπως η «Hubble tension» (αντιφάσεις στον ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος) και δεδομένα από όργανα όπως το Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) εγείρουν αμφιβολίες για την ακρίβεια του μοντέλου.
Το μοντέλο «Timescape»
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Καντέρμπουρι, με επικεφαλής τον Καθηγητή David Wiltshire, προτείνουν μια εναλλακτική εξήγηση που καταργεί την ανάγκη για σκοτεινή ενέργεια.
Το μοντέλο «timescape» υποστηρίζει ότι η φαινομενική επιτάχυνση της διαστολής είναι ψευδαίσθηση που προκαλείται από την άνιση επίδραση της βαρύτητας στον χρόνο.
Πώς λειτουργεί
Η θεωρία βασίζεται στη Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν, σύμφωνα με την οποία η βαρύτητα μπορεί να παραμορφώσει τη ροή του χρόνου.
- Σε περιοχές με ισχυρά βαρυτικά πεδία, όπως οι γαλαξίες, ο χρόνος κυλά πιο αργά.
- Σε κοσμικά κενά, όπου η ύλη είναι σπάνια, ο χρόνος κυλά πιο γρήγορα.
Αυτή η άνιση ροή του χρόνου επηρεάζει την αντίληψή μας για τη διαστολή του Σύμπαντος. Το φως που ταξιδεύει μέσα από αυτές τις «ανομοιόμορφες» δομές φαίνεται τεντωμένο, δημιουργώντας την ψευδαίσθηση της επιταχυνόμενης διαστολής.
Αποδείξεις και εφαρμογές
Αναλύοντας δεδομένα από περισσότερες από 1.500 σουπερνόβα που καταγράφηκαν από τη συνεργασία Pantheon+, οι ερευνητές βρήκαν ότι η διαστολή του Σύμπαντος είναι λιγότερο ομοιόμορφη από ό,τι πιστευόταν.
- Το μοντέλο timescape ταιριάζει καλύτερα με τα δεδομένα συγκριτικά με το ΛCDM.
- Τα νέα όργανα, όπως το Euclid της ESA και το Nancy Grace Roman Space Telescope της NASA, θα δοκιμάσουν περαιτέρω τη θεωρία.
Αντίκτυπος
Αν επιβεβαιωθεί, το μοντέλο timescape θα μπορούσε να:
- Εξηγήσει ανωμαλίες όπως η Hubble tension (σταθερά Hubble).
- Ανατρέψει τις τρέχουσες αντιλήψεις για την επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος.
- Φέρει μια θεμελιώδη αλλαγή στην κατανόηση της σχέσης μεταξύ βαρύτητας, χρόνου και κοσμικής δομής.
Όπως σημειώνει ο Καθηγητής Wiltshire: «Η επιταχυνόμενη διαστολή μπορεί να είναι μια βαθιά ψευδαίσθηση που αναδεικνύει τον πολύπλοκο χορό της βαρύτητας και του χρόνου στο Σύμπαν».
