Η σκοτεινή ενέργεια ίσως τελικά να μην υπάρχει. Αυτό είναι το συμπέρασμα αμφιλεγόμενης ανάλυσης που υποστηρίζει όχι μόνο ότι η ερμηνεία αυτή είναι λανθασμένη, αλλά και ότι η διαστολή του σύμπαντος δεν επιταχύνεται, αμφισβητώντας έναν βασικό πυλώνα της σύγχρονης κοσμολογίας. Πολλοί ερευνητές, πάντως, δεν έχουν πειστεί.
Από τις παρατηρήσεις του Έντουιν Χαμπλ το 1929 για τους παλλόμενους αστέρες, οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Για δεκαετίες, η διαστολή αυτή θεωρούνταν πως γίνεται με περίπου σταθερό ρυθμό. Όμως, παρατηρήσεις ενός είδους εκρηκτικών άστρων, των υπερκαινοφανών 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 απρόσμενο αποτέλεσμα, οι φυσικοί εισήγαγαν μια μυστηριώδη νέα μορφή ενέργειας, τη λεγόμενη σκοτεινή ενέργεια, η οποία θεωρήθηκε υπεύθυνη για τη διαστολή του σύμπαντος.
Ο Subir Sarkar από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν τώρα ανάλυση σύμφωνα με την οποία αυτή η εικόνα είναι λανθασμένη.
Ο Sarkar είχε αρχίσει να εξετάζει τους αρχικούς ισχυρισμούς το 2014, όταν οι δύο ομάδες πίσω από τα αποτελέσματα για τη διαστολή του σύμπαντος έδωσαν δημόσια τα δεδομένα τους. Εκείνος και οι συνεργάτες του έκαναν ανεξάρτητο έλεγχο και κατέληξαν ότι τα στοιχεία δεν είχαν φτάσει το στατιστικό όριο που απαιτούν οι φυσικοί για να μιλήσουν για ανακάλυψη. «Αυτό προκάλεσε μεγάλο σοκ», λέει ο Sarkar.
Η ομάδα δέχτηκε έντονες αντιδράσεις. Πολλοί κοσμολόγοι θεώρησαν άγνωστες τις στατιστικές μεθόδους της, ενώ άλλοι άσκησαν συγκεκριμένη κριτική για στοιχεία που δεν είχαν ληφθεί υπόψη στην ανάλυση, όπως ο κοσμικός κανόνας αθροίσματος, σύμφωνα με τον οποίο τα ποσοστά της σκοτεινής ενέργειας, της σκοτεινής ύλης και της κανονικής ύλης πρέπει να αθροίζονται σε ένα.
Με τα χρόνια, ο Sarkar και η ομάδα του δημοσίευσαν περισσότερες μελέτες και δέχτηκαν ξανά αντιρρήσεις, αλλά πλέον θεωρούν ότι τις έχουν αντικρούσει όλες. Στη νεότερη ανάλυσή τους χρησιμοποιούν το πιο ενημερωμένο διαθέσιμο σύνολο δεδομένων, το Pantheon+, που καταγράφει 1701 υπερκαινοφανείς, και έλαβαν υπόψη πολλές από τις προτάσεις που είχαν δεχθεί.
Μία από αυτές είχε ιδιαίτερα μεγάλη επίδραση. Ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο Yonsei στη Σεούλ της Νότιας Κορέας συγκέντρωνε στοιχεία που έδειχναν ότι οι υπερκαινοφανείς Τύπου Ia δεν είναι τόσο αξιόπιστοι όσο πιστευόταν.
Διαπίστωσαν ότι οι υπερκαινοφανείς φαίνονται πιο αμυδροί όταν σχηματίζονται νωρίτερα στη ζωή ενός γαλαξία. Επειδή το φως χρειάζεται χρόνο για να διανύσει το σύμπαν, το φως που βλέπουμε από μακρινούς γαλαξίες προέρχεται από εποχές 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.
Με την ενσωμάτωση των διορθώσεων αυτής της ομάδας από το Yonsei University, η ανάλυση του Sarkar και των συνεργατών του έδειξε ότι η διαστολή του σύμπαντος ίσως να μην επιταχύνεται καθόλου. Ως αποτέλεσμα, κατέληξαν ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν χρειάζεται πλέον για να εξηγηθούν οι υπερκαινοφανείς.
Πολλοί κοσμολόγοι αντιμετωπίζουν με σκεπτικισμό την ιδέα ότι το σύμπαν μπορεί να περιγραφεί συνολικά χωρίς σκοτεινή ενέργεια. Κάποιοι, ωστόσο, βλέπουν αυτή την εξέλιξη ως μέρος ευρύτερων προκλήσεων που εμφανίζονται στην κατανόησή μας για το σύμπαν.
«Πρόκειται για μια πολύ ενδιαφέρουσα και δυνητικά αρκετά σημαντική παρατήρηση», λέει ο Dominik Schwarz από το Πανεπιστήμιο του Bielefeld στη Γερμανία. Η σκοτεινή ενέργεια προέκυψε ως λύση σε μια ασυμφωνία ανάμεσα στο μοντέλο μας για το σύμπαν και στις παρατηρήσεις, και τώρα ίσως βλέπουμε μια νέα ασυμφωνία που προέρχεται από παλαιότερα, πιο αμυδρά άστρα, σημειώνει. «Αυτό θα μπορούσε ξανά να δείχνει κατάρρευση του μοντέλου».
Άλλοι, όμως, δεν πείθονται ότι υπάρχει πρόβλημα που χρειάζεται διόρθωση. «Έχουμε ισχυρά στοιχεία για την κοσμική επιτάχυνση από πολλαπλές πηγές, συμπεριλαμβανομένων άλλων συνόλων δεδομένων υπερκαινοφανών, μετρήσεων της μεγάλης κλίμακας δομής και της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου, και δεν πιστεύω ότι αυτά τα αποτελέσματα το θέτουν υπό αμφισβήτηση», λέει ο Joshua Frieman από το SLAC National Accelerator Laboratory στις ΗΠΑ. Θεωρεί ότι η δουλειά του Sarkar και των συνεργατών του αμφισβητεί μόνο μία πτυχή των στοιχείων για τη σκοτεινή ύλη και αυτό δεν είναι «αρκετό για να ανατρέψει το παράδειγμα».
«Η επιστήμη στα όρια της γνώσης μοιάζει συχνά με το Twelve Angry Men», λέει ο Geraint Lewis από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ. «Μερικές φορές η υπόθεση είναι προφανής και οι ένορκοι ομόφωνοι, αλλά άλλες φορές διαφορετικοί άνθρωποι βλέπουν διαφορετικά κάθε στοιχείο και χρειάζεται πειθώ και περισσότερα δεδομένα πριν καταλήξουμε σε ετυμηγορία».
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society DOI: doi.org/10.1093/mnras/stag844
