διαστημα
Σκοτεινή Ύλη - Σκοτεινή Ενέργεια
1
2
1. Σύνθετη εικόνα του
Hubble που
δείχνει τον
δακτύλιο σκοτεινής ύλης
στο γαλαξιακό
σμήνος
CL 0024+17.
Εδώ και πολλά χρόνια αστροφυσικοί και κοσμολόγοι έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι κάτι δεν πάει καλά με τον «ισολογισμό»
του Σύμπαντος. Με πολύ απλά λόγια, «τα νούμερα δεν βγαίνουν».
Άλλο δείχνουν οι υπολογισμοί και άλλο οι παρατηρήσεις.
2. Το γαλαξιακό σμήνος
Abell 1689,
του οποίου η
βαρύτητα (ύλη
+ σκοτεινή
ύλη) δρα σαν
ένας παραμορφωτικός
φακός διαμέτρου 2 εκατομμυρίων
ετών φωτός,
μεγεθύνοντας
το φως μακρινότερων γαλαξιών.
3. Το γαλαξιακό σμήνος
1E 0657-56
γνωστότερο
και ως σμήνος
Bullet.
Διαγράμματα που δείχνουν τα ποσοστά σκοτεινής και
«φυσιολογικής» ύλης στο σύμπαν, σήμερα και την εποχή που αυτό
ήταν 380.000 ετών.
112
02/2015
Συγκεκριμένα, οι παρατηρήσεις φαίνεται να δείχνουν ότι υπάρχει λιγότερη ύλη στο Σύμπαν απ’ όση θα έπρεπε να υπάρχει βάσει των υπολογισμών (που δεν βασίζονται σε απλές εκτιμήσεις,
αλλά σε υπαρκτά στοιχεία). Αυτή η ύλη-φάντασμα ονομάστηκε
«σκοτεινή ύλη». Ακόμα χειρότερα, τα νούμερα για την ενέργεια
δεν «βγαίνουν» (άλλωστε ύλη και ενέργεια είναι ουσιαστικά ένα
και το αυτό) με αποτέλεσμα τη γένεση ενός άλλου φαντάσματος,
της «σκοτεινής ενέργειας» (βλ. πλαίσιο). Και δεν μιλάμε για
αμελητέες ποσότητες. Με βάση το καθιερωμένο μοντέλο της
Κοσμολογίας, το σύνολο του γνωστού σύμπαντος περιέχει μόνο
4,9% συνηθισμένη ύλη, 26,8% σκοτεινή ύλη και 68,3% σκοτεινή
ενέργεια (βλ. και πλαίσιο). Συνεπώς η σκοτεινή ύλη αναλογεί
ούτε λίγο ούτε πολύ στο 84,5% της συνολικής ύλης του σύμπαντος, ενώ, αν προσθέσουμε και τη σκοτεινή ενέργεια, βλέπουμε
ότι το 95,1% του σύμπαντος αποτελείται από κάτι που δεν έχουμε
ιδέα τι είναι!
Η σκοτεινή ύλη είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης αστροφυσικής. Μέχρι σήμερα γνωρίζουμε μάλλον καλύτερα τι δεν είναι η σκοτεινή ύλη παρά τι πραγματικά είναι. Σκοτεινή
ύλη είναι εκείνη που δεν εκπέμπει, ούτε αντανακλά ανιχνεύσιμη
ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κι αυτό σημαίνει ότι δεν μπορεί να
γίνει άμεσα αντιληπτή με τηλεσκόπια, ραδιοτηλεσκόπια ή άλλα
είδη οργάνων που εντοπίζουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Η
ύπαρξη και οι ιδιότητες τής σκοτεινής ύλης προσδιορίζονται εμμέσως από τις βαρυτικές επιδράσεις της στην ορατή ύλη, την ακτινοβολία και τη μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος.
Οι αστροφυσικοί είχαν από πολλά χρόνια υποπτευθεί την ύπαρξη
τής σκοτεινής ύλης εξαιτίας των ασυνεπειών μεταξύ της μάζας
μεγάλων αστρονομικών αντικειμένων, όπως αυτή είχε προσδιοριστεί μέσω των βαρυτικών τους επιδράσεων και της μάζας που
είχε υπολογιστεί ότι περιείχε η «φωτεινή ύλη», δηλαδή άστρα,
αέρια και σκόνη. Πρώτος ο Jan Oort είχε εικάσει την ύπαρξή της
το 1932, ενώ ακολούθησε ο Fritz Zwicky το 1933. Στοιχεία ανα-