Κοσμική ανατροπή: Εργαλείο «σκοτεινής ενέργειας» δημιούργησε τον μεγαλύτερο 3D χάρτη του σύμπαντος

Το Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ολοκλήρωσε την πενταετή αποστολή του για τη δημιουργία του μεγαλύτερου τρισδιάστατου χάρτη του σύμπαντος που έχει κατασκευαστεί ποτέ, με στόχο τη μελέτη της σκοτεινής ενέργειας — της μυστηριώδους δύναμης που προκαλεί την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος.

Ο χάρτης ολοκληρώθηκε νωρίτερα από το προγραμματισμένο, ωστόσο η αποστολή του DESI συνεχίζεται, καθώς οι επιστήμονες σκοπεύουν να εμβαθύνουν στα μεγαλύτερα μυστήρια της κοσμολογίας.

«Το DESI ξεπέρασε κάθε προσδοκία. Είναι σημαντικό γιατί η ομάδα κατάφερε να ολοκληρώσει ένα εξαιρετικά φιλόδοξο πρόγραμμα έρευνας στον προβλεπόμενο χρόνο και εντός προϋπολογισμού», δήλωσε ο Klaus Honscheid, επικεφαλής επιστήμονας των επιχειρήσεων του οργάνου DESI και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο, μιλώντας στο Space.com.

Το DESI, που αποτελείται από 5.000 οπτικές ίνες τοποθετημένες στο τηλεσκόπιο Nicholas U. Mayall στο Αστεροσκοπείο Kitt Peak της Αριζόνα, ξεπέρασε τις αρχικές προβλέψεις καταγράφοντας 47 εκατομμύρια γαλαξίες και κβάζαρ, καθώς και περισσότερα από 20 εκατομμύρια κοντινά άστρα. Οι επιστήμονες υπολόγιζαν αρχικά ότι το σύνολο των δεδομένων θα περιλάμβανε περίπου 34 εκατομμύρια αντικείμενα, καθιστώντας τη νέα καταγραφή εξαπλάσια των προηγούμενων παρατηρήσεων.

«Η ολοκλήρωση της έρευνας μέσα σε πέντε χρόνια ήταν μια δύσκολη πρόκληση. Όλη η ομάδα εργάστηκε ακούραστα ώστε η αποστολή να προχωρά με υψηλή αποτελεσματικότητα. Είμαστε δικαίως περήφανοι για το επίτευγμα αυτό», πρόσθεσε ο Honscheid.

Ανατροπές στο μοντέλο της κοσμολογίας

Οι ερευνητές αναμένουν τώρα να αναλύσουν τα πλήρη δεδομένα των πέντε ετών. Ήδη, από τις πρώτες παρατηρήσεις, εντοπίστηκαν ενδείξεις ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι πιο παράξενη απ’ ό,τι προέβλεπαν τα υπάρχοντα μοντέλα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αναθεώρηση του καθιερωμένου κοσμολογικού μοντέλου.

Η σκοτεινή ενέργεια παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της φυσικής, καθώς, αν και αποτελεί περίπου το 70% της συνολικής ενέργειας του σύμπαντος, η φύση της παραμένει άγνωστη. Ανακαλύφθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1990 και μέχρι σήμερα περιγράφεται ως η δύναμη που ωθεί τους γαλαξίες να απομακρύνονται ολοένα και ταχύτερα.

«Το μυστήριο της σκοτεινής ενέργειας προκύπτει από τον συνδυασμό πολλών κοσμολογικών παρατηρήσεων», εξήγησε η Nathalie Palanque-Delabrouille, συνεργάτιδα του DESI και επιστήμονας στο Berkeley Lab. «Τα δεδομένα του DESI θα μας επιτρέψουν να ενισχύσουμε τα συμπεράσματά μας και να περιορίσουμε τις πιθανές ερμηνείες».

Ενδείξεις ότι η σκοτεινή ενέργεια αποδυναμώνεται

Αναλύοντας τα πρώτα δεδομένα του 2024, οι επιστήμονες εντόπισαν ίχνη που δείχνουν ότι η σκοτεινή ενέργεια ενδέχεται να εξασθενεί με την πάροδο του χρόνου. Αν αυτό επιβεβαιωθεί, θα πρόκειται για σημαντική ανακάλυψη, καθώς το καθιερωμένο μοντέλο Λάμδα-CDM προβλέπει ότι η σκοτεινή ενέργεια παραμένει σταθερή.

«Αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει τη σημαντικότερη ανακάλυψη στην κοσμολογία μετά την ίδια την αναγνώριση της σκοτεινής ενέργειας», σημείωσε η Palanque-Delabrouille, τονίζοντας ότι η παρατηρούμενη μείωση της επιτάχυνσης δεν μπορεί πλέον να εξηγηθεί με μια σταθερά του σύμπαντος.

Παγκόσμια συνεργασία και επόμενα βήματα

Τα πρώτα επιστημονικά άρθρα που βασίζονται στα πλήρη δεδομένα του DESI αναμένεται να δημοσιευθούν έως το 2027. Η αποστολή, στην οποία συμμετέχουν πάνω από 900 επιστήμονες από 14 χώρες και 75 ιδρύματα, θεωρείται ήδη ένα από τα πιο επιτυχημένα διεθνή εγχειρήματα στην αστροφυσική.

«Η συνοχή και η συνέπεια αυτής της μεγάλης συνεργασίας είναι εντυπωσιακή. Παρά τις δυσκολίες της πανδημίας και την πυρκαγιά του 2022 στο Kitt Peak, το DESI όχι μόνο παρέμεινε εντός χρονοδιαγράμματος, αλλά το ξεπέρασε», τόνισε η Palanque-Delabrouille. «Ο ρυθμός του DESI είναι πραγματικά εκπληκτικός».

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν σε δύο επιστημονικές μελέτες στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics.