Παρασκευή, 16 Φεβρουαρίου 2018

Είναι η σκοτεινή ύλη ...ορατή ;

Αστρονόμοι κατάφεραν να συλλάβουν τις πρώτες εικόνες της Σκοτεινής Ύλης


Το μέχρι τώρα γνωστό μας Σύμπαν περιέχει τρισεκατομμύρια γαλαξίες με δισεκατομμύρια αστέρια μέσα τους. Βλέποντας τα πράγματα σε πιο ευρεία κλίμακα, οι γαλαξίες στο Σύμπαν συνδέονται μεταξύ τους με ένα αόρατο ιστό σκοτεινής ύλης. Λόγω κάποιας ¨ευφυούς"  χρήσης των βαρυτικών φακών, τα νήματα της Σκοτεινής ύλης αποθανατίζονται τώρα για πρώτη φορά. 


Μια ομάδα αστρονόμων από το Πανεπιστήμιο του Γουάτερλου στον Καναδά έχει καταφέρει να παρατηρήσει το ¨αόρατο¨ χρησιμοποιώντας τα φαινόμενα κάμψης του διαστήματος της σκοτεινής ύλης για να δημιουργήσει μια οπτική των σκοτεινών χαρακτηριστικών της συνδυάζοντας τους διαθέσιμους καταλόγους ομάδων γαλαξιών που λειτουργούν ως μεγεθυντικοί (βαρυτικοί) φακοί, με καταλόγους δεδομένων από πηγές φωτός που βρίσκονται πίσω από αυτούς.


Καλλιτεχνική απεικόνιση για το πώς θα μπορούσε να ήταν η μορφή της Σκοτεινής Ύλης στο πρώιμο Σύμπαν.

Ενδιαφέρον είναι ότι αυτό που παρατηρούμε μέσω των τηλεσκοπίων μας είναι μόνο το 4,6% του παρατηρούμενου σύμπαντος. Το 71,4 τοις εκατό από αυτό υπάρχει σαν ένα είδος ενέργειας που ωθεί και διαχωρίζει τον χώρο, το διάστημα αν θέλετε, με όλο και πιο υψηλές ταχύτητες. Δεδομένου ότι τόσο λίγα μας είναι γνωστά γι 'αυτό το ποσοστό, όλες οι αλληλεπιδράσεις του με το Σύμπαν περικλείονται μέσα στον όρο «Σκοτεινή Ενέργεια». Το υπόλοιπο 24% το ορίζουμε ως "Σκοτεινή Ύλη" . - Να πούμε εδώ ότι στην Επιστήμη ο όρος " Σκοτεινό" αναφέρεται σε μεγέθη που έχουν μεν παρουσιάσει ενδείξεις ύπαρξης αλλά δεν έχουν ακόμα αποδειχτεί πλήρως ως οντότητες με τον ορθολογικό, επιστημονικό τρόπο (πχ λέμε Μαύρη Τρύπα)

Γνωρίζουμε μόνο την επίδραση της σκοτεινής ύλης, όχι την αιτία της ύπαρξής της , μιας και κατέχει σχεδόν το 24% του παρατηρήσιμου Σύμπαντος. Η Σκοτεινή Ύλη είναι διαφορετική. Αποτελεί όπως είπαμε και πριν περίπου το 24% του παρατηρούμενου Σύμπαντος, και όπως η Σκοτεινή ενέργεια, μπορούμε να δούμε ένα αποτέλεσμα από τις αλληλεπιδράσεις της χωρίς να γνωρίζουμε πολλά για το τι φαίνεται να προκαλεί αυτές τις διεργασίες.


Η Πρώτη εικόνα Σκοτεινής Ύλης. Τα νημάτια της σκοτεινής ύλης γεφυρώνουν το χώρο μεταξύ των γαλαξιών σε αυτόν χάρτη τον ψευδούς χρώματος. Οι θέσεις των φωτεινών γαλαξιών εμφανίζονται εδώ στις λευκές περιοχές,  και η παρουσία ενός νήματος Σκοτεινής Ύλης που γεφυρώνει τους γαλαξίες εμφανίζεται με κόκκινο χρώμα. Εικόνα: S. Epps / M. Hudson / Πανεπιστήμιο του Waterloo

Συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης εκτείνονται με ήπιο τρόπο, δημιουργώντας έτσι ένα είδος κοιλώματος στο περιβάλλον υφαντό του Σύμπαντος, δίχως όμως να ανταποκρίνεται η μυστηριώδης αυτή οντότητα σε τίποτε άλλο. Αυτό το φαινόμενο είναι βασικά βαρυτικό, καθώς η περισσότερη ύλη που έχει μάζα φαίνεται ότι είτε εκπέμπει είτε απορροφά ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.


Μέχρι στιγμής δεν είμαστε σε θέση να υπολογίσουμε την ακριβή μάζα που πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη μας για τις κινήσεις και τις θέσεις των αστεριών και των γαλαξιών.



Σύμφωνα με τις πιο αποδεκτές θεωρίες του σύμπαντος, η σκοτεινή ενέργεια πιστεύεται ότι καταλαμβάνει το 71,4% της μάζας και της ενέργειας στο Σύμπαν. Το 24% είναι η Σκοτεινή Ύλη, αφήνοντας μόνο το 4,6% από τη συνολική κατανομή της Ύλης και της ενέργειας του Σύμπαντος στην γνωστή μας Ύλη, όπως είναι τα αστέρια, οι πλανήτες εμείς οι άνθρωποι καθώς και όλα τα γνωστά μας έμβια όντα. Διάγραμμα: NASA.

Μέσα από αυτά τα στοιχεία είμαστε σε θέση να αναλύσουμε ότι η παλιά μορφή της ας την πούμε λαμπρής, ορατής αν θέλετε ύλης, σχηματίζεται, ενώ η επικρατούσα σκοτεινή ύλη σχηματίζει τρύπες γύρω από το απαστράπτον αέριο και τα αστέρια. 

Αυτό επίσης σημαίνει  ότι οι γαλαξίες τείνουν να τοποθετούνται κατά μήκος αυτών των νημάτων, σχηματίζοντας αλληλοσυνδεόμενα μεταξύ τους υπερσμήνη που εκτείνονται όχι μόνο στο χώρο, αλλά και στον ίδιο τον χρόνο.

Δακτύλιος σκοτεινής Ύλης . ΕικόναNASA, ESA, M. Jee and H. Ford (Johns Hopkins University)


Γνωρίζοντας τη Σκοτεινή Ύλη που βρίσκεται ανάμεσα στους γαλαξίες στον κοσμικό ιστό, διαπιστώνουμε ότι αυτό είναι η μία όψη του νομίσματος, το να μπορέσουμε όμως να την δούμε στην πραγματικότητα αυτό είναι κάτι άλλο.

Οι καμπύλες και οι κοιλότητες που παράγει η Σκοτεινή Ύλη με τις παραμορφώσεις της πάνω στο ορατό φως, προκάλεσαν την επίδραση της βαρύτητας. Τα νήματα της σκοτεινής ύλης φαίνεται να είναι ισχυρότερα μεταξύ των γαλαξιακών συστάδων που απέχουν μεταξύ τους λιγότερο από 40 εκατομμύρια έτη φωτός.


Η προσθήκη αυτής της υψηλής ανάλυσης σε υπάρχοντες Συμπαντικούς χάρτες θα μπορούσε τελικά να αποκαλύψει μερικές πιο δελεαστικές λεπτομέρειες σχετικά με αυτήν την πολύ μυστηριώδη μορφή ύλης, καθώς και θα μας δήλωνε το πώς εξελίχθηκε το Σύμπαν.

Οι αστρονόμοι μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν μικρές παραλλαγές για να δημιουργήσουν έναν σχετικά λεπτομερή χάρτη των γεφυρώσεων της κατά τα άλλα αόρατης σκοτεινής ύλης που συνδέουν τους γαλαξίες, συνδυάζοντας διάφορες εικόνες από 23.000 ζεύγη γαλαξιών περίπου 4.5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη.


Ο καθηγητής Graeme Epps δήλωσε:

 "Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική, δεν μπορούμε μόνο να δούμε ότι αυτά τα νημάτια σκοτεινής ύλης στο σύμπαν υπάρχον, αλλά και είμαστε σε θέση να δούμε το μέγεθος της έκτασης στον οποίο αυτά τα νήματα συνδέουν τους γαλαξίες μεταξύ τους".


Ο ερευνητής Μάικ Χάντσον δήλωσε: "Επί δεκαετίες, οι ερευνητές προβλέπουν την ύπαρξη νηματίων σκοτεινής ύλης μεταξύ των γαλαξιών που λειτουργούν σαν μια υπερδομή που συνδέει τους γαλαξίες μεταξύ τους. Αυτή η εικόνα μας ωθεί πέρα από κάθε πρόβλψη σε κάτι που μπορούμε να δούμε και να μετρήσουμε".

Θα μας κάνει απλώς να φανταστούμε το Σύμπαν σαν μια κοσμική σφαίρα ...ζάχαρης.

Σχηματική αναπαράσταση της θέσης της Γης στο παρατηρήσιμο Σύμπαν, καθώς και στα γειτονικά Υπερσμήνη Γαλαξιών. Πηγή εικόνας σε μεγαλύτερη ανάλυση



Η έρευνα αυτή δημοσιεύτηκε στον ιστότοπο Montly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Κοινότητας 


Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Γιά την ομάδα : @Aratosastronomy