"Αντικείμενα από σκοτεινή ενέργεια"
Εικόνα Νο 1
Το 1966, ο Erast Gliner, ένας νέος φυσικός στο Φυσικοτεχνικό Ινστιτούτο Ioffe στο Λένινγκραντ, πρότεινε μια υπόθεση ότι πολύ μεγάλα αστέρια θα έπρεπε να καταρρέουν σε αυτό που τώρα πλέον θα μπορούσαν να ονομαστεί "Γενικά Αντικείμενα από Σκοτεινή Ενέργεια" [Generic Objects of Dark Energy (GEODEs)] τα οποία φαίνονται να είναι μαύρες τρύπες παρατηρούμενες από το διάστημα, αλλά, σε αντίθεση με τις μαύρες τρύπες, περιέχουν σκοτεινή ενέργεια αντί για μια μοναδικότητα (singularity).
Μια γρήγορη ματιά σε μια νέα έρευνα στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης στη Manoa:
Οι φυσικοί συνήθως υποθέτουν ότι ένα κοσμολογικά μεγάλο σύστημα, όπως το Σύμπαν, μένει "ασυγκίνητο" στις λεπτομέρειες των μικρών συστημάτων που περιέχονται σε αυτό. Ο αστροφυσικός Kevin Croker και ο μαθηματικός Joel Weiner έχουν εντοπίσει και διορθώσει ένα ανεπαίσθητο σφάλμα που έγινε όταν εφάρμοσαν τις εξισώσεις του Αϊνστάιν για να μοντελοποιήσουν την ανάπτυξη του σύμπαντος που δείχνει ότι αυτή η υπόθεση μπορεί να αποτύχει για τα συμπαγή αντικείμενα που παραμένουν μετά την κατάρρευση και την έκρηξη (σούπερνόβα) πολύ μεγάλων αστεριών.
"Γενικά για 80 χρόνια, λειτουργούσαμε με την προϋπόθεση ότι το Σύμπαν, σε ευρείες κρούσεις, δεν επηρεάστηκε από τις ιδιαίτερες λεπτομέρειες μιας μικρής περιοχής", δήλωσε ο Croker. "Είναι πλέον σαφές ότι η γενική σχετικότητα μπορεί να συνδέει ξεκάθαρα τα καταρρέοντα άστρα -περιοχές στο μέγεθος της πολιτείας Χονολουλού - με τη συμπεριφορά του σύμπαντος στο σύνολό του, πάνω από χίλια δισεκατομμύρια δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες".
Οι Croker και Weiner απέδειξαν ότι ο ρυθμός ανάπτυξης του σύμπαντος μπορεί να γίνει ευαίσθητος στην μέση συνεισφορά τέτοιων συμπαγών αντικειμένων. Ομοίως, τα ίδια τα αντικείμενα μπορούν να συνδεθούν με την ανάπτυξη του σύμπαντος, κερδίζοντας ή χάνοντας ενέργεια ανάλογα με τη σύνθεση τους. Το αποτέλεσμα αυτό είναι σημαντικό καθώς αποκαλύπτει απρόσμενες συνδέσεις μεταξύ της κοσμολογικής φυσικής και της φυσικής συμπαγών αντικειμένων, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε πολλές νέες παρατηρησιακές προβλέψεις.
Εικόνα Νο2
Αντικείμενα όπως το Powehi, το πρόσφατα απεικονιζόμενο υπερμεγέθη συμπαγές αντικείμενο στο κέντρο του γαλαξία M87 (εικόνα Νο 2), θα μπορούσαν στην πραγματικότητα να είναι GEODEs. Το Powehi GEODE, το οποίο απεικονίζεται σε κλίμακα, θα είχε περίπου τα 2/3 της ακτίνας της σκοτεινής περιοχής που απεικονίζεται από το Τηλεσκόπιο Event Horizon. Αυτό είναι σχεδόν το ίδιο μέγεθος που αναμένεται να έχει μια μαύρη τρύπα. Η περιοχή που περιέχει τη σκοτεινή ενέργεια (πράσινο χρώμα) είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από μια μαύρη τρύπα της ίδιας μάζας. Οι ιδιότητες οποιουδήποτε φλοιού (μοβ χρώμα), αν υπάρχει, εξαρτώνται από το συγκεκριμένο μοντέλο GEODE. (Συνεργασία EHT, Πανεπιστήμιο NASA / CXC / Villanova)
Μια συνέπεια της μελέτης αυτής είναι ότι ο ρυθμός ανάπτυξης του σύμπαντος παρέχει πληροφορίες για το τι συμβαίνει με τα αστέρια στο τέλος της ζωής τους. Οι αστρονόμοι συνήθως υποθέτουν ότι τα μεγάλα αστέρια σχηματίζουν μαύρες τρύπες όταν πεθαίνουν, αλλά αυτό δεν είναι το μόνο πιθανό αποτέλεσμα.
Το 1998, δύο ανεξάρτητες ομάδες αστρονόμων ανακάλυψαν ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται, σύμφωνα με την παρουσία της ομοιογενούς συμβολής της σκοτεινής ενέργειας. Δεν αναγνωρίστηκε, ωστόσο, ότι τα GEODE θα μπορούσαν να συμβάλουν με τον τρόπο αυτό. Με τον διορθωμένο φορμαλισμό, ο Croker και ο Weiner έδειξαν ότι εάν ένα κλάσμα των παλαιότερων αστέρων κατέρρευσε σε GEODEs, αντί για μαύρες τρύπες, η μέση συνεισφορά τους σήμερα θα παράγει φυσικά την απαιτούμενη ομοιόμορφη, ενοποιημένη αν θέλετε σκοτεινή ενέργεια.
Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής ισχύουν επίσης για τα συγκρουόμενα συστήματα διπλών αστέρων τα οποία παρατηρούνται μέσω βαρυτικών κυμάτων από τη συνεργασία των συμβολόμετρων LIGO-Virgo. Το 2016, το πρόγραμμα LIGO ανήγγειλε την πρώτη παρατήρηση σχετικά με αυτό που φαίνεται να είναι ενα συγκρουόμενο σύστημα διπλής μαύρης τρύπας. Τέτοια συστήματα αναμενόταν να υπάρχουν, αλλά ζευγάρι αντικειμένων ήταν απροσδόκητα βαρύ - περίπου 5 φορές μεγαλύτερο από τις ογκώδεις μαύρες τρύπες που προβλεπόταν σε προσομοιώσεις υπολογιστών.
Χρησιμοποιώντας τον διορθωμένο αυτό φορμαλισμό, ο Croker και ο Weiner εξέτασαν αν η συνεργασία των συμβολόμετρων LIGO-Virgo παρατηρεί διπλές συγκρούσεις GEODE, αντί συγκρούσεις συστημάτων διπλών μελανών οπών. Διαπίστωσαν ότι τα GEODEs αναπτύσσονται μαζί με το σύμπαν κατά τη διάρκεια του χρόνου που προκαλεί τέτοιες συγκρούσεις. Όταν συμβαίνουν οι συγκρούσεις αυτές, οι προκύπτουσες μάζες GEODE γίνονται 4 έως 8 φορές μεγαλύτερες, σύμφωνα με τις παρατηρήσεις των LIGO-Virgo.
Οι Croker και Weiner ήταν προσεκτικοί στο να διαχωρίσουν το θεωρητικό τους αποτέλεσμα από την υποστηρικτική παρατήρηση ενός σεναρίου GEODE, υπογραμμίζοντας ότι "οι μαύρες τρύπες σίγουρα δεν είναι κάτι το νεκρό. Αυτό που δείξαμε είναι ότι αν υπάρχουν GEODEs, τότε μπορούν εύκολα να προκαλέσουν παρατηρούμενα φαινόμενα που επί του παρόντος στερούνται πειστικών εξηγήσεων. Προσδοκούμε πολλά άλλα παρατηρησιακά επακόλουθα ενός σεναρίου GEODE, συμπεριλαμβανομένων πολλών τρόπων για να το αποκλείσουμε. Έχουμε μόλις αρχίσει να ξύνουμε την επιφάνεια. "
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα 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.