2026-05-17 09:42:54
του Αλέξη Δεληβοριά, Διδάκτορα Φυσικής Ιδρυμα Ευγενίδου
Στις 15 Απριλίου, το επιστημονικό πρόγραμμα Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ολοκλήρωσε με επιτυχία τον κύριο στόχο της πενταετούς αποστολής του, δημιουργώντας τον πιο λεπτομερή τρισδιάστατο χάρτη του Σύμπαντος. Η πενταετής έρευνα ολοκληρώθηκε νωρίτερα από το προβλεπόμενο, χαρτογραφώντας με ακρίβεια περισσότερους από 47 εκατ. γαλαξίες και κβάζαρ, υπερβαίνοντας κατά πολύ τον αρχικό στόχο των 34 εκατ., καθώς και 20 εκατ. γειτονικά μας άστρα.
Οι ακριβείς συντεταγμένες και τα φασματοσκοπικά δεδομένα όλων αυτών των ουράνιων σωμάτων συνθέτουν τον μεγαλύτερο τρισδιάστατο χάρτη υψηλής ανάλυσης του Σύμπαντος που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα. Οι επιστήμονες αναλύουν τα σχετικά δεδομένα προκειμένου να διερευνήσουν την σκοτεινή ενέργεια, μια άγνωστη μορφή ενέργειας με βαρυτικά απωστικές ιδιότητες, η οποία προκαλεί την επιταχυνόμενη διαστολή του.
Έως τώρα η απόδοση του οργάνου ξεπέρασε κάθε προσδοκία. Για τον λόγο αυτόν, και λαμβάνοντας υπόψη το εξαιρετικά ενδιαφέρον γεγονός ότι η ανάλυση των δεδομένων από τα τρία πρώτα χρόνια της λειτουργίας του καταδεικνύουν ότι η σκοτεινή ενέργεια ενδέχεται να μεταβάλλεται, το DESI θα συνεχίσει την συλλογή δεδομένων μέχρι το 2028.
Σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο της Κοσμολογίας Λ-CDM, που περιγράφει την εξέλιξη του Σύμπαντος από μια αρχικά υπέρθερμη και υπέρπυκνη κατάσταση, η ενέργεια και η ύλη που εμπεριέχει, αποτελούνται κατά 68% από σκοτεινή ενέργεια, κατά 27% από ψυχρή σκοτεινή ύλη (Cold Dark Matter, CDM) και κατά μόλις 5% από συνηθισμένη, βαρυονική όπως ονομάζεται, ύλη. Σε αυτό το πλαίσιο, το Καθιερωμένο Πρότυπο της Κοσμολογίας θεωρεί ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι μια εγγενής ιδιότητα του κενού χώρου και ως τέτοια παραμένει απόλυτα σταθερή στον χρόνο. Αυτού του είδους η σκοτεινή ενέργεια ονομάζεται κοσμολογική σταθερά και συμβολίζεται με το γράμμα Λ.
Στην ουσία πρόκειται για την ίδια σταθερά που κάπως αυθαίρετα εισήγαγε ο ίδιος ο Αϊνστάιν στις εξισώσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας (ΓΘΣ), στην προσπάθεια του να καταλήξει σε ένα στατικό μοντέλο του Σύμπαντος. Για την ιστορία, αξίζει να θυμηθούμε εδώ ότι, όταν ο Αϊνστάιν διατύπωσε την ΓΘΣ το 1915-16, οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούσαν ότι το Σύμπαν είναι στατικό και αμετάβλητο.
Ακόμη και ο ίδιος ο Αϊνστάιν, στάθηκε αδύνατο να μείνει ανεπηρέαστος απ’ αυτήν την βαθιά ριζωμένη αντίληψη, παρόλο που η επίλυση των εξισώσεων της ΓΘΣ οδηγεί με απολύτως φυσικό τρόπο στην θεωρητική πρόβλεψη του διαστελλόμενου Σύμπαντος. Μέσα, λοιπόν, σ’ αυτό το γενικότερο κλίμα απόρριψης μίας κοσμολογικής εξέλιξης, ο Αϊνστάιν αποφάσισε να μεταβάλει τις εξισώσεις της ΓΘΣ, εισάγοντας σ’ αυτές έναν ακόμη όρο, που ονομάστηκε κοσμολογική σταθερά, προκειμένου να εξουδετερώνει την ελκτική επίδραση της βαρύτητας που έτεινε να το συρρικνώνει. Αδυνατώντας να αντιληφθεί εγκαίρως την εγγενή αστάθεια του στατικού κοσμολογικού του μοντέλου, ο Αϊνστάιν έχασε έτσι την ευκαιρία να προβλέψει πρώτος την διαστολή του Σύμπαντος.
Εντέλει, μετά και τις παρατηρήσεις του Αμερικανού αστρονόμου Edwin Hubble, ο οποίος απέδειξε το 1929 ότι το Σύμπαν όντως διαστέλλεται, η «αναγκαιότητα» της κοσμολογικής σταθεράς προσωρινά «χάθηκε» και ο ίδιος ο Αϊνστάιν αναγκάστηκε να την αποσύρει από τις εξισώσεις της ΓΘΣ, παραδεχόμενος ότι η εισαγωγή της ήταν «η μεγαλύτερη γκάφα της ζωής» του. Με την ανακάλυψη, ωστόσο, το 1998 ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται, η κοσμολογική σταθερά επανήλθε στο προσκήνιο, αυτή την φορά ως η απλούστερη εξήγηση για την σκοτεινή ενέργεια.
Ας επανέλθουμε, ωστόσο στο θέμα μας, κλείνοντας αυτή την ιστορική παρένθεση. Αναλύοντας τον τεράστιο όγκο δεδομένων που συνέλεξε το DESI, οι ερευνητές μπορούν να ανιχνεύσουν την επίδραση της σκοτεινής ενέργειας κατά τα τελευταία 11 δισ. χρόνια της κοσμικής διαστολής. Είναι ενδιαφέρον το γεγονός ότι η ανάλυση των δεδομένων από τα 3 πρώτα χρόνια λειτουργίας του καταδεικνύουν ότι η σκοτεινή ενέργεια ενδέχεται να μεταβάλλεται με τον χρόνο, με τυπική απόκλιση 2.8-4.2σ (χοντρικά, όσο μεγαλύτερο είναι το σίγμα, τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα να είναι το αποτέλεσμα μια τυχαία διακύμανση. Επιβεβαιωμένη επιστημονική ανακάλυψη θεωρούνται τα 5σ).
Με το πλήρες σύνολο δεδομένων πέντε ετών, οι ερευνητές θα διαθέτουν σημαντικά περισσότερες πληροφορίες για να ελέγξουν εάν αυτή η ένδειξη ενισχύεται περεταίρω ή όχι. Εάν επιβεβαιωθεί, αυτό θα σηματοδοτήσει μια σημαντική αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε το Σύμπαν και την πιθανή του μοίρα, και θα απαιτήσει αναθεώρηση του Καθιερωμένου Κοσμολογικού Προτύπου.
Η ανάλυση και επεξεργασία του ολοκληρωμένου συνόλου δεδομένων έχει ήδη ξεκινήσει και τα πρώτα αποτελέσματα για τη σκοτεινή ενέργεια αναμένονται μέσα στο 2027. Όπως είπαμε, τέλος, το DESI θα συνεχίσει τις παρατηρήσεις του, τουλάχιστον έως το 2028, επεκτείνοντας τα όρια του τρισδιάστατου χάρτη του Σύμπαντος κατά περίπου 20% και καλύπτοντας περιοχές του ουρανού που είναι πιο δύσκολο να παρατηρηθούν.
Το DESI είναι εγκατεστημένο στο τηλεσκόπιο Nicholas U. Mayall του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών των ΗΠΑ, που βρίσκεται στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak στην Αριζόνα. Σε αυτή την προσπάθεια συμμετέχουν πάνω από 900 ερευνητές (περιλαμβανομένων και 300 διδακτορικών φοιτητών), και περισσότερα από 70 επιστημονικά ιδρύματα και πανεπιστήμια απ’ όλο τον κόσμο.
Φωτογραφία: Αστρικά ίχνη πάνω από το τηλεσκόπιο Mayall (Credit: Luke Tyas/Berkeley Lab and KPNO/NOIRLab/NSF/AURA)
Πηγή: DESI Completes Planned 3D Map of the Universe – Berkeley Lab News Center
https://www.eef.edu.gr/el/arthra/oloklirothike-o-megalyteros-eos-tora-trisdiastatos-hartis-tou-sympantos/
Στις 15 Απριλίου, το επιστημονικό πρόγραμμα Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ολοκλήρωσε με επιτυχία τον κύριο στόχο της πενταετούς αποστολής του, δημιουργώντας τον πιο λεπτομερή τρισδιάστατο χάρτη του Σύμπαντος. Η πενταετής έρευνα ολοκληρώθηκε νωρίτερα από το προβλεπόμενο, χαρτογραφώντας με ακρίβεια περισσότερους από 47 εκατ. γαλαξίες και κβάζαρ, υπερβαίνοντας κατά πολύ τον αρχικό στόχο των 34 εκατ., καθώς και 20 εκατ. γειτονικά μας άστρα.
Οι ακριβείς συντεταγμένες και τα φασματοσκοπικά δεδομένα όλων αυτών των ουράνιων σωμάτων συνθέτουν τον μεγαλύτερο τρισδιάστατο χάρτη υψηλής ανάλυσης του Σύμπαντος που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα. Οι επιστήμονες αναλύουν τα σχετικά δεδομένα προκειμένου να διερευνήσουν την σκοτεινή ενέργεια, μια άγνωστη μορφή ενέργειας με βαρυτικά απωστικές ιδιότητες, η οποία προκαλεί την επιταχυνόμενη διαστολή του.
Έως τώρα η απόδοση του οργάνου ξεπέρασε κάθε προσδοκία. Για τον λόγο αυτόν, και λαμβάνοντας υπόψη το εξαιρετικά ενδιαφέρον γεγονός ότι η ανάλυση των δεδομένων από τα τρία πρώτα χρόνια της λειτουργίας του καταδεικνύουν ότι η σκοτεινή ενέργεια ενδέχεται να μεταβάλλεται, το DESI θα συνεχίσει την συλλογή δεδομένων μέχρι το 2028.
Σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο της Κοσμολογίας Λ-CDM, που περιγράφει την εξέλιξη του Σύμπαντος από μια αρχικά υπέρθερμη και υπέρπυκνη κατάσταση, η ενέργεια και η ύλη που εμπεριέχει, αποτελούνται κατά 68% από σκοτεινή ενέργεια, κατά 27% από ψυχρή σκοτεινή ύλη (Cold Dark Matter, CDM) και κατά μόλις 5% από συνηθισμένη, βαρυονική όπως ονομάζεται, ύλη. Σε αυτό το πλαίσιο, το Καθιερωμένο Πρότυπο της Κοσμολογίας θεωρεί ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι μια εγγενής ιδιότητα του κενού χώρου και ως τέτοια παραμένει απόλυτα σταθερή στον χρόνο. Αυτού του είδους η σκοτεινή ενέργεια ονομάζεται κοσμολογική σταθερά και συμβολίζεται με το γράμμα Λ.
Στην ουσία πρόκειται για την ίδια σταθερά που κάπως αυθαίρετα εισήγαγε ο ίδιος ο Αϊνστάιν στις εξισώσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας (ΓΘΣ), στην προσπάθεια του να καταλήξει σε ένα στατικό μοντέλο του Σύμπαντος. Για την ιστορία, αξίζει να θυμηθούμε εδώ ότι, όταν ο Αϊνστάιν διατύπωσε την ΓΘΣ το 1915-16, οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούσαν ότι το Σύμπαν είναι στατικό και αμετάβλητο.
Ακόμη και ο ίδιος ο Αϊνστάιν, στάθηκε αδύνατο να μείνει ανεπηρέαστος απ’ αυτήν την βαθιά ριζωμένη αντίληψη, παρόλο που η επίλυση των εξισώσεων της ΓΘΣ οδηγεί με απολύτως φυσικό τρόπο στην θεωρητική πρόβλεψη του διαστελλόμενου Σύμπαντος. Μέσα, λοιπόν, σ’ αυτό το γενικότερο κλίμα απόρριψης μίας κοσμολογικής εξέλιξης, ο Αϊνστάιν αποφάσισε να μεταβάλει τις εξισώσεις της ΓΘΣ, εισάγοντας σ’ αυτές έναν ακόμη όρο, που ονομάστηκε κοσμολογική σταθερά, προκειμένου να εξουδετερώνει την ελκτική επίδραση της βαρύτητας που έτεινε να το συρρικνώνει. Αδυνατώντας να αντιληφθεί εγκαίρως την εγγενή αστάθεια του στατικού κοσμολογικού του μοντέλου, ο Αϊνστάιν έχασε έτσι την ευκαιρία να προβλέψει πρώτος την διαστολή του Σύμπαντος.
Εντέλει, μετά και τις παρατηρήσεις του Αμερικανού αστρονόμου Edwin Hubble, ο οποίος απέδειξε το 1929 ότι το Σύμπαν όντως διαστέλλεται, η «αναγκαιότητα» της κοσμολογικής σταθεράς προσωρινά «χάθηκε» και ο ίδιος ο Αϊνστάιν αναγκάστηκε να την αποσύρει από τις εξισώσεις της ΓΘΣ, παραδεχόμενος ότι η εισαγωγή της ήταν «η μεγαλύτερη γκάφα της ζωής» του. Με την ανακάλυψη, ωστόσο, το 1998 ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται, η κοσμολογική σταθερά επανήλθε στο προσκήνιο, αυτή την φορά ως η απλούστερη εξήγηση για την σκοτεινή ενέργεια.
Ας επανέλθουμε, ωστόσο στο θέμα μας, κλείνοντας αυτή την ιστορική παρένθεση. Αναλύοντας τον τεράστιο όγκο δεδομένων που συνέλεξε το DESI, οι ερευνητές μπορούν να ανιχνεύσουν την επίδραση της σκοτεινής ενέργειας κατά τα τελευταία 11 δισ. χρόνια της κοσμικής διαστολής. Είναι ενδιαφέρον το γεγονός ότι η ανάλυση των δεδομένων από τα 3 πρώτα χρόνια λειτουργίας του καταδεικνύουν ότι η σκοτεινή ενέργεια ενδέχεται να μεταβάλλεται με τον χρόνο, με τυπική απόκλιση 2.8-4.2σ (χοντρικά, όσο μεγαλύτερο είναι το σίγμα, τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα να είναι το αποτέλεσμα μια τυχαία διακύμανση. Επιβεβαιωμένη επιστημονική ανακάλυψη θεωρούνται τα 5σ).
Με το πλήρες σύνολο δεδομένων πέντε ετών, οι ερευνητές θα διαθέτουν σημαντικά περισσότερες πληροφορίες για να ελέγξουν εάν αυτή η ένδειξη ενισχύεται περεταίρω ή όχι. Εάν επιβεβαιωθεί, αυτό θα σηματοδοτήσει μια σημαντική αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε το Σύμπαν και την πιθανή του μοίρα, και θα απαιτήσει αναθεώρηση του Καθιερωμένου Κοσμολογικού Προτύπου.
Η ανάλυση και επεξεργασία του ολοκληρωμένου συνόλου δεδομένων έχει ήδη ξεκινήσει και τα πρώτα αποτελέσματα για τη σκοτεινή ενέργεια αναμένονται μέσα στο 2027. Όπως είπαμε, τέλος, το DESI θα συνεχίσει τις παρατηρήσεις του, τουλάχιστον έως το 2028, επεκτείνοντας τα όρια του τρισδιάστατου χάρτη του Σύμπαντος κατά περίπου 20% και καλύπτοντας περιοχές του ουρανού που είναι πιο δύσκολο να παρατηρηθούν.
Το DESI είναι εγκατεστημένο στο τηλεσκόπιο Nicholas U. Mayall του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών των ΗΠΑ, που βρίσκεται στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak στην Αριζόνα. Σε αυτή την προσπάθεια συμμετέχουν πάνω από 900 ερευνητές (περιλαμβανομένων και 300 διδακτορικών φοιτητών), και περισσότερα από 70 επιστημονικά ιδρύματα και πανεπιστήμια απ’ όλο τον κόσμο.
Φωτογραφία: Αστρικά ίχνη πάνω από το τηλεσκόπιο Mayall (Credit: Luke Tyas/Berkeley Lab and KPNO/NOIRLab/NSF/AURA)
Πηγή: DESI Completes Planned 3D Map of the Universe – Berkeley Lab News Center
https://www.eef.edu.gr/el/arthra/oloklirothike-o-megalyteros-eos-tora-trisdiastatos-hartis-tou-sympantos/
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
ΤΑ Windows 11 ΘΑ ΕΚΚΙΝΟΥΝ ΠΙΟ ΓΡΗΓΟΡΑ ΜΕ ΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΠΟ ΤΟ....macOS
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
