Η σκοτεινή ύλη δεν υπάρχει και το σύμπαν είναι 27 δισεκατομμυρίων ετών σύμφωνα με μελέτη

Η εικόνα του σύμπαντος δείχνει απλή με την πρώτη ματιά: αστέρια, αέρια, σκόνη και η βαρύτητα που τα κρατά όλα μαζί. Όμως όσο πιο βαθιά κοιτά κανείς, τόσο περισσότερο γίνεται σαφές ότι η πραγματικότητα είναι πολύ πιο περίπλοκη.

Για δεκαετίες, η κυρίαρχη κοσμολογική θεωρία υποστηρίζει ότι το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος αποτελείται από πράγματα που δεν μπορούμε να δούμε. Πρόκειται για ένα μείγμα συνηθισμένης ύλης και δύο «αόρατων» συστατικών, της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας.

Αυτή η εικόνα έχει διαμορφώσει τα επιστημονικά εγχειρίδια, τις διαστημικές αποστολές και τον τρόπο με τον οποίο ερμηνεύουμε τις παρατηρήσεις του ουρανού. Ταυτόχρονα, όμως, συνοδεύεται από ένα βασικό πρόβλημα: ούτε η σκοτεινή ύλη ούτε η σκοτεινή ενέργεια έχουν παρατηρηθεί άμεσα μέχρι σήμερα.

Σε αυτό το πλαίσιο, ένα ερώτημα επανέρχεται όλο και πιο συχνά: αν επί δεκαετίες αναζητούμε κάτι χωρίς αποτέλεσμα, πότε η επιστημονική κοινότητα θα αρχίσει να εξετάζει σοβαρά το ενδεχόμενο ότι ίσως δεν υπάρχει;

Αμφισβήτηση της σκοτεινής ύλης

Μια νέα προσέγγιση επιχειρεί να απαντήσει ακριβώς σε αυτό. Ο καθηγητής φυσικής Rajendra Gupta από το Πανεπιστήμιο της Οτάβα προτείνει ένα εναλλακτικό μοντέλο του σύμπαντος, το οποίο δεν απαιτεί ούτε σκοτεινή ύλη ούτε σκοτεινή ενέργεια.

Σύμφωνα με τον ίδιο, ορισμένες από τις βασικές παραδοχές της σύγχρονης κοσμολογίας ίσως λειτουργούν ως εμπόδιο στην κατανόηση της πραγματικότητας.

Όπως υποστηρίζει, τα ευρήματα της μελέτης του –που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal– ενισχύουν μια προηγούμενη δουλειά του, σύμφωνα με την οποία η ηλικία του σύμπαντος μπορεί να φτάνει τα 26,7 δισεκατομμύρια χρόνια, σχεδόν διπλάσια από την ευρέως αποδεκτή εκτίμηση.

«Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το σύμπαν δεν χρειάζεται τη σκοτεινή ύλη για να υπάρξει», τονίζει χαρακτηριστικά.

Η θεωρία του «κουρασμένου φωτός»

Το μοντέλο του Gupta βασίζεται σε έναν συνδυασμό δύο ιδεών: τις μεταβαλλόμενες σταθερές της φύσης (Covarying Coupling Constants – CCC) και τη θεωρία του «κουρασμένου φωτός» (Tired Light – TL).

Η πρώτη εξετάζει το ενδεχόμενο οι θεμελιώδεις σταθερές της φύσης –όπως η ταχύτητα του φωτός ή η ισχύς των φυσικών δυνάμεων– να μην είναι απολύτως σταθερές, αλλά να μεταβάλλονται με τον χρόνο ή τον χώρο. Ακόμη και μικρές αλλαγές θα μπορούσαν να επηρεάσουν σημαντικά τους υπολογισμούς για την εξέλιξη του σύμπαντος.

Η δεύτερη προσφέρει μια εναλλακτική εξήγηση για την ερυθρή μετατόπιση του φωτός (redshift). Αντί να αποδίδεται αποκλειστικά στη διαστολή του σύμπαντος, προτείνει ότι τα φωτόνια χάνουν ενέργεια καθώς ταξιδεύουν σε τεράστιες αποστάσεις, με αποτέλεσμα το φως να μετατοπίζεται προς το ερυθρό άκρο του φάσματος.

Ο συνδυασμός των δύο αυτών ιδεών επιχειρεί να εξηγήσει τις κοσμικές παρατηρήσεις χωρίς την ανάγκη «αόρατων» μορφών ύλης και ενέργειας.

Γιατί η σκοτεινή ύλη θεωρείται πραγματική

Η έννοια της σκοτεινής ύλης δεν προέκυψε τυχαία. Ήδη από τη δεκαετία του 1930, ο αστρονόμος Fritz Zwicky παρατήρησε ότι τα σμήνη γαλαξιών κινούνται με τρόπο που δεν μπορεί να εξηγηθεί από τη μάζα που βλέπουμε.

Αργότερα, μελέτες έδειξαν ότι οι γαλαξίες περιστρέφονται πιο γρήγορα απ’ ό,τι θα περίμενε κανείς, ιδιαίτερα στα εξωτερικά τους τμήματα. Επιπλέον, φαινόμενα όπως η βαρυτική εστίαση –η καμπύλωση του φωτός από τη βαρύτητα– υποδηλώνουν την ύπαρξη μεγαλύτερης μάζας από αυτή που είναι ορατή.

Σύμφωνα με το καθιερωμένο μοντέλο, η σκοτεινή ύλη αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος, ενώ η κανονική ύλη μόλις το 5%. Το υπόλοιπο αποδίδεται στη σκοτεινή ενέργεια, η οποία θεωρείται υπεύθυνη για την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος.

Μια διαφορετική εξήγηση για τη διαστολή

Ο Gupta προτείνει ότι αν οι δυνάμεις της φύσης εξασθενούν με τον χρόνο, τότε δεν χρειάζεται η σκοτεινή ενέργεια για να εξηγηθεί γιατί η διαστολή του σύμπαντος φαίνεται να επιταχύνεται.

Παράλληλα, υποστηρίζει ότι πολλές βασικές παρατηρήσεις μπορούν να εξηγηθούν χωρίς σκοτεινή ύλη, εφόσον ληφθούν υπόψη οι μεταβαλλόμενες σταθερές και η απώλεια ενέργειας του φωτός.

«Σε αντίθεση με τις καθιερωμένες θεωρίες, όπου η επιταχυνόμενη διαστολή αποδίδεται στη σκοτεινή ενέργεια, τα ευρήματά μας δείχνουν ότι οφείλεται στην εξασθένηση των δυνάμεων της φύσης», σημειώνει.

Ο ρόλος της ερυθρής μετατόπισης

Κεντρικό στοιχείο της ανάλυσης αποτελεί η ερυθρή μετατόπιση, δηλαδή η μετατόπιση του φωτός προς μεγαλύτερα μήκη κύματος.

Η μελέτη συγκρίνει την κατανομή των γαλαξιών σε μικρές αποστάσεις με τα μοτίβα του πρώιμου σύμπαντος σε μεγάλες αποστάσεις. Σύμφωνα με τον Gupta, τα δεδομένα αυτά μπορούν να ερμηνευθούν με συνέπεια μέσω του μοντέλου CCC+TL, χωρίς την ανάγκη σκοτεινής ύλης.

Όπως δηλώνει, πρόκειται για την πρώτη προσέγγιση που επιχειρεί να εξαλείψει πλήρως τη σκοτεινή ύλη από την κοσμολογία, παραμένοντας συμβατή με βασικές παρατηρήσεις.

Τι σημαίνει αν επιβεβαιωθεί

Αν το μοντέλο αυτό επιβεβαιωθεί, οι συνέπειες θα είναι βαθιές. Θα αλλάξει ο τρόπος με τον οποίο ερμηνεύουμε την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία, τη δημιουργία και εξέλιξη των γαλαξιών, αλλά και την ίδια τη μέτρηση αποστάσεων στο σύμπαν.

Παράλληλα, θα τεθεί υπό αμφισβήτηση το καθιερωμένο χρονοδιάγραμμα που βασίζεται στη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης.

Η ανάγκη για αυστηρούς ελέγχους

Ωστόσο, οι ισχυρισμοί αυτοί απαιτούν αυστηρό έλεγχο. Κάθε νέο μοντέλο πρέπει να μπορεί να εξηγήσει με ακρίβεια κρίσιμα φαινόμενα, όπως την περιστροφή των γαλαξιών, τη βαρυτική εστίαση και τη δομή του σύμπαντος σε μεγάλες κλίμακες.

Επιπλέον, αν οι σταθερές της φύσης μεταβάλλονται, αυτό θα πρέπει να αφήνει ίχνη στα φάσματα μακρινών αντικειμένων, όπως οι κβάζαρ. Αντίστοιχα, η θεωρία του «κουρασμένου φωτός» θα πρέπει να μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια και να διαχωριστεί από άλλες επιδράσεις.

Το επόμενο βήμα για την κοσμολογία

Η επιστημονική κοινότητα ήδη εξετάζει τα νέα δεδομένα μέσα από μεγάλες αστρονομικές έρευνες και παρατηρήσεις υψηλής ακρίβειας.

Το κρίσιμο ζητούμενο είναι σαφές: να διατυπωθούν συγκεκριμένες, ελέγξιμες προβλέψεις και να συγκριθούν με τις παρατηρήσεις.

Δύο βασικά ερωτήματα παραμένουν ανοιχτά. Είναι η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια απλώς θεωρητικά εργαλεία; Και είναι τελικά το σύμπαν πολύ παλαιότερο απ’ όσο πιστεύουμε;

Οι απαντήσεις θα προκύψουν μόνο μέσα από τα δεδομένα. Στην επιστήμη δεν υπάρχουν συντομεύσεις: κάθε θεωρία είτε επιβεβαιώνεται είτε καταρρίπτεται από την ίδια τη φύση.

Η νέα αυτή μελέτη φέρνει στο προσκήνιο μια τολμηρή ιδέα: ένα σύμπαν όπου οι σταθερές δεν είναι σταθερές, το φως χάνει ενέργεια στο ταξίδι του και η σκοτεινή ύλη ίσως δεν χρειάζεται να υπάρχει. Το αν αυτή η εικόνα θα αντέξει στον χρόνο, μένει να αποδειχθεί.