Δευτέρα 1 Αυγούστου 2016

Μυστηριώδης ‘σκοτεινή ροή’ εκτείνεται ως την άκρη του σύμπαντος

dark flowΚάτι μεγάλο βρίσκεται εκεί έξω, πέρα από το ορατό άκρο του σύμπαντος. Αυτό είναι το συμπέρασμα της μεγαλύτερης ανάλυσης που έγινε μέχρι σήμερα με πάνω από 1000 σμήνη γαλαξιών που ρέουν προς μία κατεύθυνση με μεγάλες ταχύτητες. Μερικοί ερευνητές λένε ότι αυτή η λεγόμενη σκοτεινή ροή ή ρεύμα είναι ένα σημάδι ότι άλλα σύμπαντα φωλιάζουν δίπλα μας.
 
Πέρυσι, ο Sasha Kashlinsky του Διαστημικού Κέντρου Goddard και οι συνεργάτες του προσδιόρισαν μια ασυνήθιστη κατεύθυνση στην κίνηση σε περίπου 800 σμήνη γαλαξιών. Μελετούσαν την κίνηση των σμηνών στο λυκόφως του Big Bang, ή την Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CMB) όπως μετρήθηκε από το διαστημόπλοιο WMAP. Τα φωτόνια αυτής της ακτινοβολίας συγκρούονται με ηλεκτρόνια στα σμήνη των γαλαξιών καθώς αυτά ταξιδεύουν στο διάστημα προς τη Γη, και αυτή η σύγκρουση αλλάζει ανεπαίσθητα τις θερμοκρασίας της ακτινοβολίας CMB.
Η ομάδα αφού συνδύασε τα δεδομένα του WMAP με παρατηρήσεις ακτίνων-Χ βρήκε πως τα σμήνη κινούνταν σαν ένα ρεύμα έως και 1000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, προς ένα συγκεκριμένο μέρος του σύμπαντος.
 
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Astrophysical Journal Letters.
 
Πάνω εμφανίζεται το σμήνος Bullet Cluster που σχηματίστηκε από τη σύγκρουση δύο ξεχωριστών σμηνών πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια. Από αυτή τη σύγκρουση διαχωρίστηκε η ορατή ύλη (στα δύο κόκκινα σφαιρικά νέφη δεξιά και αριστερά) από την σκοτεινή ύλη (οι δύο μπλε περιοχές).
 
Πολλοί ερευνητές υποστήριξαν πως το σκοτεινό ρεύμα δεν θα εμφανίζονταν σε μεταγενέστερες παρατηρήσεις, αλλά τώρα η ομάδα ισχυρίζεται πως έχει επιβεβαιώσει την ύπαρξή του. Η τελευταία ανάλυσή τους αποκαλύπτει 1.400 σμήνη που είναι μέρος αυτού του ρεύματος, και λένε ότι αυτό συνεχίζει να κινείται περίπου 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη, ένα σημαντικό τμήμα της απόστασης ως την άκρη του σύμπαντος. Και μάλιστα η απόσταση αυτή είναι διπλάσια, από αυτή που φάνηκε στην προηγούμενη μελέτη.
 
Η σκοτεινή ροή φαίνεται ότι προκλήθηκε λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη από κάτι που δεν είναι πλέον στο παρατηρήσιμο σύμπαν. Δεν έχει κανένα αποτέλεσμα σήμερα, διότι φθάνοντας στα όρια αυτού του ορίζοντα θα συνεπαγόταν ότι ταξιδεύουν ταχύτερα και από το φως.
 
Ας σημειωθεί ότι ενώ το παρατηρήσιμο σύμπαν είναι μήκους μόνο 13.7 δισεκατομμυρίων ετών (όσο και η ηλικία του) το συνολικό σύμπαν είναι μήκους κοντά 40 δισ. ετών. Ο λόγος γι αυτό είναι ότι κατά την περίοδο του πληθωρισμού η διαστολή του σύμπαντος έγινε με μεγαλύτερη ταχύτητα από του φωτός. Άρα το φως δεν μπορεί να ‘προλάβει’ να φτάσει στο κομμάτι του σύμπαντος που εξαπλώθηκε με υπερ-φωτεινή ταχύτητα.  Αυτό δε το κομμάτι του σύμπαντος  (το άγνωστο) μπορεί να είναι διαφορετικό από το ‘δικό’ μας παρατηρήσιμο σύμπαν. Μπορεί για παράδειγμα να μην υπάρχουν άστρα και γαλαξίες εκεί πέρα, επειδή οι συνθήκες δεν ήταν κατάλληλες. Ίσως να περιλαμβάνει και μεγάλες συγκεντρώσεις μάζας ασύλληπτες για το δικό μας σύμπαν (την δική μας ‘φυσαλίδα’). Κι αυτή η μάζα ίσως να σέρνει τα σμήνη των γαλαξιών όπως υποπτεύονται μερικοί αστροφυσικοί.
 
Μία εξήγηση για την άγνωστη – σκοτεινή ροή των σμηνών θα μπορούσε να είναι η βαρύτητα μιας τεράστιας συγκέντρωσης ύλης, αλλά αυτό είναι πολύ απίθανο. Στο πλαίσιο του καθιερωμένου μοντέλου του big bang, οι μεγάλες κοσμικές δομές "φύτρωσαν" από τυχαίες κβαντικές διακυμάνσεις, κι έτσι συνολικά, η ύλη θα πρέπει να κατανέμεται σχεδόν ομοιόμορφα.
 
Θα μπορούσε και να υπάρξει μια εξωτική εξήγηση. αναφέρει η Laura Mersini-Houghton θεωρητική φυσικός και κοσμολόγος του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, η οποία θεωρεί ότι η ροή είναι ένα σημάδι ενός γειτονικού σύμπαντος. Αν το μικροσκοπικό τμήμα του κενού, που φούσκωσε με τον πληθωρισμό για να γίνει ο Κόσμος μας, ήταν κβαντικά πεπλεγμένο με άλλα κομμάτια του κενού – άλλα σύμπαντα τώρα – αυτά θα μπορούσαν να ασκήσουν μια δύναμη πέρα από τον σημερινό ορατό ορίζοντα (δείτε παρακάτω για τους περίεργους γείτονες).
 
Ωστόσο, παρά τα νέα ευρήματα, η ύπαρξη της σκοτεινής ροής εξακολουθεί να αμφισβητείται. Ο Charles Bennett, κύριος ερευνητής του WMAP λέει ότι η ανάλυση των σμηνών δεν είναι στατιστικά σημαντική. "Δεν υπάρχουν στοιχεία για την μεγάλης κλίμακας σκοτεινή ροή, αν χρησιμοποιήσουμε τα καλύτερα διαθέσιμα δεδομένα μας."

Περίεργοι γείτονες

Μήπως κάποτε το σύμπαν μας μπερδεύτηκε με ένα γείτονα; Η παρατήρηση του "σκοτεινού ρεύματος" σε σμήνη γαλαξιών είχε προβλεφθεί το 2006 από την Laura Mersini-Houghton και τους συναδέλφους της. Η ίδια προτείνει ότι το αποτέλεσμα αυτό προέκυψε, επειδή ο Κόσμος μας επηρεάστηκε κάποτε από γειτονικές περιοχές.
 
Η Mersini-Houghton το αιτιολόγησε ότι αν μια δύναμη ασκείται από άλλα σύμπαντα συμπιέζει το δικό μας, οπότε θα μπορούσε να προκαλέσει ένα απωστικό αποτέλεσμα που θα παρεμπόδιζε την συρρίκνωση της ύλης σε σμήνη, αλλά δεν αφήνει κανένα σημάδι στις μικρότερες κλίμακες. "Αυτό διαταράσσει την κατανομή των συσσωρεύσεων της ύλης έτσι ώστε να μην είναι ίδια σε όλες τις κατευθύνσεις”, εξηγεί. "Υπάρχει λοιπόν μια προτιμώμενη κατεύθυνση στην κίνηση των σμηνών – η σκοτεινή ροή."
 
Επίσης, η ίδια προέβλεψε το 2006 ότι θα πρέπει να υπάρχουν δύο «οπές» – περιοχές με λιγότερους γαλαξίες από το αναμενόμενο. Αρκετά σίγουρα φαίνεται να υπάρχει μια τέτοια οπή – το λεγόμενο "ψυχρό σημείο" που προσδιορίστηκε από το διαστημικό παρατηρητήριο WMAP. Η οπή είναι μια πολύ μεγάλη περιοχή του διαστήματος, στην οποία το λυκόφως του Big Bang ή Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου, είναι πιο ψυχρό από τον μέσο όρο. Ωστόσο, η αιτία του – και ακόμη και η ύπαρξη του – αμφισβητείται, ενώ η υπόθεση της Mersini-Houghton  παραμένει αμφιλεγόμενη.

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου