|
|
 |
Τα βάσανα πληθαίνουν
|
|
|
|
|
|
|
Υποκλιθείτε μπροστά στη σκοτεινή ύλη: αυτό ήταν ένα από τα μηνύματα της αστρονομίας του 20ού αιώνα. Κάποιο είδος αθέατης ύλης κυβερνά το Σύμπαν, με τη συνήθη ύλη απλώς να συμπληρώνει την εικόνα. Η διαπίστωση αυτή θα μπορούσε να αποτελέσει το αποκορύφωμα της κοπερνίκειας επανάστασης, τον ολοκληρωτικό αποκλεισμό της ανθρωπότητας από τη διαδραμάτιση ενός κεντρικού ρόλου στην εξέλιξη του κοσμικού σχεδίου. Τελευταία, όμως, διάφοροι ερευνητές θεωρούν ότι ίσως το παρακάναμε με τα μαθήματα ταπεινοφροσύνης, διότι η συνήθης ύλη δεν υπακούει πάντοτε πειθήνια στις επιταγές της σκοτεινής.
Υπόνοιες αυτής της γενναίας ανυπάκουης στάσης της συνήθους ύλης προέκυψαν την τελευταία δεκαετία καθώς παρατηρητές κοίταζαν όλο και βαθύτερα μέσα στο Διάστημα και συνεπώς πιο πίσω στο χρόνο. Σύμφωνα με το καθιερωμένο σενάριο της σκοτεινής ύλης, οι γαλαξίες θα έπρεπε να είχαν σχηματιστεί ιεραρχικά: πρώτα δημιουργήθηκαν υπογαλαξιακά τμήματα τα οποία σιγά σιγά συγχωνεύτηκαν και μετεξελίχθηκαν σε πλήρως ανεπτυγμένους γαλαξίες. Ωστόσο, πολλοί γαλαξίες φαίνεται ότι υπήρξαν ιδιαίτερα βιαστικοί και απέκτησαν πολύ νωρίς τεράστιο μέγεθος. «Είναι αξιοθαύμαστο το πόσο γρήγορα επιτελέστηκε η μαζική συνάθροιση γαλαξιών μεγάλης μάζας ―πολύ γρηγορότερα απ’ ό,τι προβλέπουν τα μοντέλα» δηλώνει ο Reinhard Genzel, του Ινστιτούτου Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική, στο Γκάρχινγκ της Γερμανίας.
Για παράδειγμα, λεπτεπίλεπτες παρατηρήσεις στο υπέρυθρο έχουν εντοπίσει γιγαντιαίους γαλαξίες μόλις 2 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη ―και αυτό θεωρείται αρκετά νωρίς για τα κοσμολογικά δεδομένα. Πολλά από τα εν λόγω συστήματα περιέχουν ώριμα άστρα, οπότε πρέπει να δημιουργήθηκαν ακόμα νωρίτερα. Επιπλέον, η παρουσία διάφορων χημικών στοιχείων στους γαλαξίες αυτούς υποδεικνύει ότι οι μεγαλύτεροι είναι και παλαιότεροι από τους μικρότερους «αδερφούς» τους, διαπίστωση που αποτελεί ένα ακόμα πλήγμα στο ιεραρχικό Παράδειγμα.
Η τελευταία εργασία τού Genzel και των συναδέλφων του δυσκολεύει ακόμα περισσότερο τα πράγματα. Εστιάζουν τις έρευνές τους σε υποχιλιοστομετρικούς γαλαξίες (καλούνται έτσι επειδή οι αστρονόμοι τούς παρατηρούν σε μήκη κύματος λίγο μικρότερα του χιλιοστομέτρου). Επειδή το φως με αυτά τα μήκη κύματος ανιχνεύεται δύσκολα, οι εν λόγω γαλαξίες ανακαλύφθηκαν μόλις το 1997, παρότι αποτελούν μερικά από τα πιο φωτεινά αντικείμενα στο Σύμπαν. Η ομάδα τού Genzel μέτρησε την τροχιακή ταχύτητα αέριων νεφών που περιέχονται σε 11 τέτοια συστήματα, προσφέροντας έτσι την πρώτη αδιαμφισβήτητη μέτρηση της μάζας γαλαξιών του πρώιμου Σύμπαντος, η οποία βρέθηκε να ξεπερνά τα 100 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες ―οι συγκεκριμένοι γαλαξίες δηλαδή ήταν τόσο βαρείς όσο και οι μεγαλύτεροι γαλαξίες του σημερινού Σύμπαντος. Παρεκτείνοντας το αποτέλεσμα σε ολόκληρο τον ουρανό, η παραπάνω εργασία δείχνει να υπάρχουν 50 εκατομμύρια από αυτούς τους «γίγαντες» (100 φορές περισσότεροι απ’ ό,τι προβλέπουν πολλά μοντέλα).
« Έχουν δίκιο» παραδέχεται ο θεωρητικός Carlos Frenk, του Πανεπιστημίου τού Ντάραμ στην Αγγλία. «Τα μοντέλα που είχαμε προτείνει πριν από 3 χρόνια δεν παρήγαγαν αρκετούς μεγάλους γαλαξίες» στο μακρινό παρελθόν. Μερικοί ισχυρίζονται ότι τα παραπάνω ευρήματα δίνουν τη χαριστική βολή στην ιδέα της σκοτεινής ύλης, όμως οι Genzel, Frenk και άλλοι δηλώνουν ότι η σκοτεινή ύλη συμπεριφέρεται όπως ακριβώς αναμενόταν· το πρόβλημα το προκαλεί η συνήθης ύλη που εμπλέκεται με τη σκοτεινή.
Η σκοτεινή ύλη μπορεί να μοιάζει εξωτική, όμως οι κοσμολόγοι τη θεωρούν την πεμπτουσία της απλότητας. Είναι «ψυχρή», προικισμένη με λίγη ενέργεια, και ανταποκρίνεται μόνο στη δύναμη της βαρύτητας. Η συνήθης ύλη, αντίθετα, είναι ένα «καζάνι» πυρηνικών αντιδράσεων, κρουστικών κυμάτων, μαγνητικών πεδίων, δινών και αναταράξεων ―με άλλα λόγια, ένας «χαμός», τον οποίο οι κοσμολόγοι περιγράφουν εκκεντρικά με τον όρο «γαστροφυσική».
Τα μοντέλα υπέθεταν συνήθως ότι, καθώς η σκοτεινή ύλη συσσωματώνεται, η συνήθης απλώς την ακολουθεί κατά πόδας. Όμως η γαστροφυσική ανακατεύει το καζάνι ανατρέποντας τα γεγονότα. Καθώς τα αέρια συσσωρεύονται, μετεξελίσσονται σε άστρα, των οποίων οι εκροές υλικού και οι εκρήξεις τινάζουν ύλη πίσω στον διαγαλαξιακό χώρο ―μια διαδικασία αρνητικής ανάδρασης. Αυτού του είδους η «ανταρσία» είναι περισσότερο αποτελεσματική στα μικρά συσσωματώματα σκοτεινής ύλης, όπου η βαρύτητα είναι πολύ ασθενική για να περιορίσει αυτό το αστρικό «πιτσίλισμα». Συνεπώς, η δημιουργία ενός μικρού γαλαξία είναι δυσκολότερη απ’ όσο φαίνεται.
Οι θεωρητικοί ενσωματώνουν στις μέρες μας αυτή την ανάδραση στις προσομοιώσεις τους· ωστόσο, από τις παρατηρήσεις της ομάδας τού Genzel φαίνεται ότι δεν έχουν προοδεύσει αρκετά. Ο Frenk και οι συνεργάτες του υποπτεύονται ότι τα μεγάλα, «κραταιά» άστρα είναι πιο διαδεδομένα απ’ ό,τι υπέθεταν οι αστρονόμοι.
Συνεπώς, παρότι η σκοτεινή ύλη υπαγορεύει σε τελική ανάλυση τη συνολική πορεία της κοσμικής εξέλιξης, η συνήθης ύλη παρηγορείται με το να αποτελεί το «άλας» του Σύμπαντος, γαληνεύοντας τις βάναυσες δυνάμεις της φύσης όπως ένα παρτέρι με καλλωπιστικά φυτά σε μια γκρίζα, απάνθρωπη μεγαλούπολη.
|
|
|
|
|
|
