Αποκαλύφθηκαν 900 εκατομμύρια γαλαξίες και πιθανώς τα μυστικά του “σκοτεινού σύμπαντος”

Μια αποστολή για τη δημιουργία του μεγαλύτερου τρισδιάστατου χάρτη του σύμπαντος που έχει γίνει ποτέ, αποκάλυψε περισσότερους από 900 εκατομμύρια γαλαξίες, μαζί με περίπου 15.000 πιθανές περιπτώσεις ενός φαινομένου που θα μπορούσε να βοηθήσει στο ξεκλείδωμα των μυστικών του “σκοτεινού σύμπαντος”.

Η αποστολή Euclid του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), η οποία εκτοξεύτηκε τον Ιούλιο του 2023, υποσχέθηκε να δημιουργήσει τον μεγαλύτερο κοσμικό χάρτη που κατασκευάστηκε ποτέ, καλύπτοντας το ένα τρίτο του ουρανού και περισσότερα από 10 δισεκατομμύρια χρόνια κοσμικής ιστορίας.

Στόχος είναι να πέσει φως σε δύο από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος: τη φύση της σκοτεινής ενέργειας και της σκοτεινής ύλης. Αυτές εκτιμάται ότι αποτελούν περίπου το 70% και το 25% του σύμπαντος αντίστοιχα.

Ένας κοσμικός χάρτης χωρίς προηγούμενο

Ο καθηγητής Άντι Τέιλορ (Andy Taylor) από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, ο οποίος ηγείται του βρετανικού επιστημονικού τμήματος εδάφους για την αποστολή, δήλωσε ότι, παρόλο που υπήρξαν μεγαλύτερες έρευνες, καμία δεν είχε τη λεπτομέρεια και το πληροφοριακό περιεχόμενο του Euclid. Αντίθετα, το τηλεσκόπιο Hubble έχει παραγάγει εικόνες απίστευτης ανάλυσης, αλλά δεν καλύπτει τόσο μεγάλη έκταση του ουρανού.

“Το τεχνολογικό άλμα που αντιπροσωπεύει το Euclid είναι ότι μπορούμε να διατηρήσουμε αυτή την υψηλή ανάλυση, αλλά πλέον μπορούμε ουσιαστικά να χαρτογραφήσουμε τεράστιους όγκους του ουρανού, τεράστιους όγκους του σύμπαντος”, δήλωσε ο Τέιλορ.

Τώρα, η πρώτη μεγάλη δημοσίευση δεδομένων του Euclid είναι γεγονός, προσφέροντας στους ερευνητές μια πρωτοφανή εικόνα του σύμπαντος. “Είναι η μεγαλύτερη εικόνα υψηλής ανάλυσης του σύμπαντος που είχαμε ποτέ”, είπε ο Τέιλορ.

Καλύπτοντας περίπου το 14% της συνολικής έκτασης του ουρανού που θα χαρτογραφηθεί από το Euclid, τα νέα δεδομένα αποτυπώνουν πάνω από 900 εκατομμύρια γαλαξίες, καθώς και περισσότερα από 60 εκατομμύρια πιθανά κβάζαρ: εκτυφλωτικά αντικείμενα στο κέντρο μακρινών γαλαξιών, τα οποία τροφοδοτούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

Οι κοσμικοί “μεγεθυντικοί φακοί” που προδίδουν τη σκοτεινή ύλη

Περιλαμβάνουν επίσης μια σειρά από υποψήφιες περιπτώσεις για ένα φαινόμενο που προηγουμένως θεωρούνταν σπάνιο: την ισχυρή βαρυτική εστίαση. Πρόκειται για ένα φαινόμενο μεγέθυνσης που συμβαίνει όταν ένας γαλαξίας, συχνά ενσωματωμένος σε ένα γαλαξιακό σμήνος, βρίσκεται μπροστά από έναν άλλον, μακρινό γαλαξία.

Όπως σημειώνει ο Τέιλορ, ο Αϊνστάιν είχε προβλέψει ότι η βαρυτική επίδραση του γαλαξία που βρίσκεται σε πρώτο πλάνο θα παραμόρφωνε τον χωροχρόνο, καμπυλώνοντας το φως από τον γαλαξία στο παρασκήνιο και δημιουργώντας την όψη φωτεινών τόξων ή δακτυλίων. Καθοριστικής σημασίας είναι το γεγονός ότι το φαινόμενο ενισχύεται σημαντικά από την παρουσία της σκοτεινής ύλης, η οποία αυξάνει τη μάζα και, κατά συνέπεια, τη βαρυτική επίδραση ενός γαλαξία.

Ο Τέιλορ ανέφερε ότι μελετώντας την ισχυρή βαρυτική εστίαση, οι επιστήμονες ενδέχεται να μπορέσουν να αποκλείσουν διάφορες θεωρίες σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ύλης. Αυτό συμβαίνει επειδή η εστίαση επηρεάζεται από τον τρόπο με τον οποίο κατανέμεται αυτή η μυστηριώδης ουσία σε έναν γαλαξία — κάτι που εξαρτάται από τις ιδιότητές της.

Ο Στίβεν Σέρτζαντ (Stephen Serjeant), καθηγητής αστρονομίας στο Ανοικτό Πανεπιστήμιο (Open University), συμφώνησε. “Με την ισχυρή βαρυτική εστίαση, ανακαλύπτεις πώς συσσωρεύεται η σκοτεινή ύλη και αυτό είναι πολύ διαγνωστικό για το είδος της ύλης που είναι, επειδή διαφορετικά είδη ύλης μπορούν να συσσωρευτούν με πολύ διαφορετικούς τρόπους”, ανέφερε.

“Έτσι, αν ψάχνετε πού θα γίνει η επόμενη μεγάλη ανακάλυψη σχετικά με τις ιδιότητες της σκοτεινής ύλης και το τι πραγματικά είναι η σκοτεινή ύλη, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα —δεν μπορώ να πω ότι είναι βέβαιο— αλλά υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να προέλθει από την ισχυρή βαρυτική εστίαση”.

Ο Τέιλορ σημείωσε ότι, ενώ οι ειδικοί γνώριζαν προηγουμένως περίπου 1.000 περιπτώσεις ισχυρής βαρυτικής εστίασης, τα δεδομένα του Euclid περιέχουν περίπου 15.000 πιθανές περιπτώσεις, με περίπου 170.000 να αναμένεται να ανακαλυφθούν μέχρι το τέλος της αποστολής.

Δεδομένα πέρα από τα όρια του ανθρώπινου ματιού

Μια περαιτέρω δημοσίευση δεδομένων αναμένεται το επόμενο καλοκαίρι, πρόσθεσε ο Τέιλορ, η οποία θα περιλαμβάνει αποτελέσματα τόσο για την κατανομή των γαλαξιών όσο και για την ασθενή βαρυτική εστίαση — ανεπαίσθητες παραμορφώσεις σε μακρινά αντικείμενα από τη σκοτεινή ύλη που βρίσκεται σε πρώτο πλάνο.

“Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το μοτίβο παραμορφώσεων για να φτιάξουμε στην πραγματικότητα έναν χάρτη του πού βρίσκεται όλη η σκοτεινή ύλη στο σύμπαν”, δήλωσε ο Τέιλορ, προσθέτοντας ότι οι επιστήμονες θα μπορούσαν στη συνέχεια να υπολογίσουν τις στατιστικές της ιδιότητες και να συγκρίνουν τα αποτελέσματα με διαφορετικές θεωρίες. “Ανάλογα με το είδος της σκοτεινής ύλης και το είδος της σκοτεινής ενέργειας, περιμένουμε να δούμε ελαφρώς διαφορετικά μοτίβα στον ουρανό”.

Και καθώς το Euclid παράγει ολοένα και περισσότερα δεδομένα, ο Τέιλορ σημείωσε ότι υπάρχουν πολλά προς εξερεύνηση.

“Ανοίγει αυτή την υψηλή ανάλυση ολόκληρου του ουρανού, ολόκληρου του σύμπαντος. Αυτό σημαίνει απλώς ότι υπάρχουν άφθονα αντικείμενα που δεν έχουμε ξαναδεί ποτέ, άφθονα ερευνητικά φαινόμενα”, είπε. “Κανένα ανθρώπινο μάτι δεν είναι πλέον σε θέση να κοιτάξει όλα τα δεδομένα του Euclid. Είναι πλέον πάρα πολλά”.