Μια αμφιλεγόμενη ανάλυση θέτει υπό αμφισβήτηση έναν από τους θεμέλιους λίθους της σύγχρονης κοσμολογίας: την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας. Ο Subir Sarkar από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και οι συνεργάτες του υποστηρίζουν ότι όχι μόνο η σκοτεινή ενέργεια ενδέχεται να μην υπάρχει, αλλά και ότι η διαστολή του σύμπαντος δεν επιταχύνεται καθόλου. Το συμπέρασμα, που στηρίζεται στο πιο πρόσφατο σύνολο δεδομένων υπερκαινοφανών αστέρων, έρχεται σε αντίθεση με μια εικόνα που οι φυσικοί θεωρούσαν εδραιωμένη εδώ και δεκαετίες — και έχει ήδη προκαλέσει έντονες αντιδράσεις στην επιστημονική κοινότητα.
- Η ομάδα του Subir Sarkar στην Οξφόρδη υποστηρίζει ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν χρειάζεται για να εξηγηθούν τα δεδομένα.
- Η ανάλυση χρησιμοποιεί το σύνολο δεδομένων Pantheon+, με 1701 υπερκαινοφανείς αστέρες.
- Πολλοί κοσμολόγοι παραμένουν δύσπιστοι, επικαλούμενοι πολλαπλές ανεξάρτητες ενδείξεις για την κοσμική επιτάχυνση.
Πώς φτάσαμε στην ιδέα της σκοτεινής ενέργειας
Από τις παρατηρήσεις παλλόμενων αστέρων του Edwin Hubble το 1929, οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Για δεκαετίες, η διαστολή αυτή αναμενόταν να συμβαίνει με περίπου σταθερό ρυθμό. Οι παρατηρήσεις όμως ενός τύπου εκρηγνυόμενου αστέρα, γνωστού ως υπερκαινοφανής τύπου Ia, τη δεκαετία του 1990 άλλαξαν αυτή την εικόνα.
Μετρώντας τις θέσεις αυτών των υπερκαινοφανών, δύο ομάδες ανακοίνωσαν ότι η ταχύτητα με την οποία απομακρύνονται οι πιο μακρινοί γαλαξίες αυξάνεται. Για να εξηγήσουν αυτό το απροσδόκητο αποτέλεσμα, οι φυσικοί επικαλέστηκαν ένα μυστηριώδες νέο είδος ενέργειας, τη σκοτεινή ενέργεια, υπεύθυνη για τη διαστολή του σύμπαντος.
Ένας έλεγχος που ξεκίνησε το 2014 και δέχτηκε πυρά
Ο Sarkar άρχισε να εξετάζει τους αρχικούς ισχυρισμούς το 2014, όταν οι δύο ομάδες πίσω από τα αποτελέσματα διέθεσαν δημόσια τα δεδομένα τους. Μαζί με τους συνεργάτες του πραγματοποίησε έναν ανεξάρτητο έλεγχο και κατέληξε ότι οι ενδείξεις δεν είχαν στην πραγματικότητα φτάσει το στατιστικό όριο που απαιτούν οι φυσικοί για να μιλήσουν για ανακάλυψη. «Αυτό προκάλεσε μεγάλο σοκ», λέει ο Sarkar.
Οι ισχυρισμοί της ομάδας συνάντησαν σημαντική αντίδραση. Πολλοί κοσμολόγοι βρήκαν τις στατιστικές μεθόδους ασυνήθιστες, ενώ άλλοι διατύπωσαν συγκεκριμένες ενστάσεις για στοιχεία που δεν είχαν ληφθεί υπόψη — όπως ο κοσμικός κανόνας του αθροίσματος, σύμφωνα με τον οποίο τα ποσοστά σκοτεινής ενέργειας, σκοτεινής ύλης και κανονικής ύλης πρέπει να αθροίζουν στη μονάδα.
Με τα χρόνια, ο Sarkar και η ομάδα δημοσίευσαν περισσότερες εργασίες και δέχτηκαν περισσότερη κριτική, αλλά πλέον πιστεύουν ότι έχουν απαντήσει σε όλα.
Το κλειδί ήρθε από τη Σεούλ
Στην πιο πρόσφατη ανάλυσή τους χρησιμοποιούν το πιο ενημερωμένο διαθέσιμο σύνολο δεδομένων, το Pantheon+, που καταγράφει 1701 υπερκαινοφανείς, ενσωματώνοντας πολλές από τις προτάσεις που έλαβαν. Μία πρόταση είχε ιδιαίτερα μεγάλο αντίκτυπο: μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο Yonsei στη Σεούλ της Νότιας Κορέας συγκέντρωνε ενδείξεις ότι οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia δεν είναι τόσο αξιόπιστοι όσο θεωρούνταν.
Διαπίστωσαν ότι οι υπερκαινοφανείς εμφανίζονται πιο αμυδροί όταν σχηματίζονται νωρίτερα στη ζωή ενός γαλαξία. Επειδή το φως χρειάζεται χρόνο για να ταξιδέψει μέσα στο σύμπαν, το φως που βλέπουμε από μακρινούς γαλαξίες προέρχεται από μια εποχή που ήταν πολύ νεότεροι. Αν αυτοί οι νεαροί γαλαξίες είχαν σταθερά πιο αμυδρούς υπερκαινοφανείς, οι κοσμολόγοι θα είχαν υπερεκτιμήσει την απόστασή τους — και άρα τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος.
Ενσωματώνοντας τις διορθώσεις αυτής της ομάδας, η ανάλυση του Sarkar κατέληξε ότι η διαστολή του σύμπαντος ίσως να μην επιταχύνεται καθόλου. Ως εκ τούτου, συμπέραναν ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν χρειάζεται πλέον για να εξηγηθούν οι υπερκαινοφανείς.
Γιατί έχει σημασία και τι λένε οι κριτές
Η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί κεντρικό συστατικό του κυρίαρχου κοσμολογικού μοντέλου, που περιγράφει τη σύσταση και την εξέλιξη του σύμπαντος. Αμφισβήτησή της, εφόσον επιβεβαιωνόταν, θα σήμαινε αναθεώρηση του τρόπου με τον οποίο ερμηνεύουμε τη διαστολή του κόσμου. Γι’ αυτό και η συζήτηση παραμένει έντονη.
«Πρόκειται για μια πολύ ενδιαφέρουσα και δυνητικά αρκετά σημαντική παρατήρηση», λέει ο Dominik Schwarz από το Πανεπιστήμιο του Μπίλεφελντ στη Γερμανία. Η σκοτεινή ενέργεια, σημειώνει, προέκυψε ως λύση σε μια ασυμφωνία ανάμεσα στο μοντέλο μας και τις παρατηρήσεις, και ίσως τώρα βλέπουμε μια νέα ασυμφωνία που προέρχεται από παλαιότερους, πιο αμυδρούς αστέρες. «Αυτό θα μπορούσε και πάλι να υποδεικνύει την κατάρρευση του μοντέλου».
Άλλοι είναι λιγότερο πεπεισμένοι ότι υπάρχει πρόβλημα προς επίλυση. «Έχουμε ισχυρές ενδείξεις για κοσμική επιτάχυνση από πολλαπλές πηγές, συμπεριλαμβανομένων άλλων συνόλων δεδομένων υπερκαινοφανών, μετρήσεων της μεγάλης κλίμακας δομής και του κοσμικού μικροκυματικού υποβάθρου, και δεν πιστεύω ότι αυτά τα αποτελέσματα τις θέτουν υπό αμφισβήτηση», λέει ο Joshua Frieman από το SLAC National Accelerator Laboratory των ΗΠΑ. Θεωρεί ότι η εργασία αγγίζει μόνο μία πτυχή των ενδείξεων και δεν αρκεί «για να ανατρέψει το παράδειγμα».
«Η επιστήμη στα σύνορα της γνώσης μοιάζει συχνά με τους Δώδεκα Ενόρκους», λέει ο Geraint Lewis από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ. «Άλλοτε η υπόθεση είναι προφανής και το σώμα των ενόρκων ομόφωνο, και άλλοτε ο καθένας βλέπει διαφορετικά κάθε στοιχείο, και χρειάζεται πειθώ και περισσότερες ενδείξεις μέχρι να βγει ετυμηγορία».
Πιστεύετε ότι η κοσμολογία οδεύει προς μια νέα επανάσταση ή πρόκειται για μια πρόωρη αμφισβήτηση; Μοιραστείτε τη γνώμη σας στα σχόλια.
