Έχει περάσει σχεδόν ένας αιώνας από τότε που οι επιστήμονες διατύπωσαν για πρώτη φορά τη θεωρία ότι το Σύμπαν διαστέλλεται και ότι όσο πιο μακριά από εμάς βρίσκεται ένας γαλαξίας, τόσο πιο γρήγορα φαίνεται να απομακρύνεται. Αυτό βέβαια δεν συμβαίνει επειδή οι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς, αλλά οφείλεται στο ότι το Σύμπαν αποτελείται από βαρυτικώς δεσμευμένα αντικείμενα και ο ιστός του διαστήματος, επάνω στον οποίο “κάθονται” διαστέλλεται.
Ωστόσο, η εικόνα αυτή, η οποία ήταν ευρέως αποδεκτή από τη δεκαετία του 1920 και μετά, αναθεωρήθηκε πρόσφατα. Έχουν περάσει μόλις 20 χρόνια από τότε που παρατηρήσαμε για πρώτη φορά ότι αυτή η εξάπλωση επιταχυνόταν και ότι όσο περνούσε ο καιρός, μεμονωμένοι γαλαξίες φαινόταν να απομακρύνονται από εμάς όλο και πιο γρήγορα. Ακόμα κι αν ταξιδεύουμε με την ταχύτητα του φωτός, αυτοί θα γίνονταν απρόσιτοι με τον καιρό. Το Σύμπαν εξαφανίζεται και δεν μπορούμε να κάνουμε τίποτα γι’ αυτό.
Καθώς η ταχύτητα του φωτός είναι πεπερασμένη, όταν κοιτάζετε ένα αστέρι του οποίου το φως έχει ταξιδέψει 100 χρόνια για να φτάσει σε εσάς, ουσιαστικά παρατηρείτε ένα αστέρι που απέχει 100 έτη φωτός. Όταν όμως κοιτάζετε έναν γαλαξία, το φως του οποίου φτάνει σε εσάς αφού έχει ταξιδέψει για 100 εκατομμύρια χρόνια, δεν κοιτάτε έναν γαλαξία που απέχει 100 εκατομμύρια έτη φωτός. Αντιθέτως, βλέπετε έναν γαλαξία που είναι πολύ πιο μακριά!
Η αιτία είναι ότι στις μεγαλύτερες κλίμακες (αυτές που δεν είναι βαρυτικώς δεσμευμένες, όπως οι γαλαξίες και τα σμήνη γαλαξιών) το Σύμπαν επεκτείνεται. Όσο περισσότερο χρόνο χρειάζεται ένα φωτόνιο για να ταξιδέψει από έναν μακρινό γαλαξία προς εμάς, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση της διαστολής του Σύμπαντος, κάτι που σημαίνει ότι οι πιο μακρινοί γαλαξίες βρίσκονται ακόμη πιο μακριά από την απόσταση που αντιστοιχεί στον χρόνο που ταξιδεύει το φως από αυτούς.
Η απομάκρυνση έχει ως αποτέλεσμα να παρατηρούμε μια κοσμική ερυθρομετάθεση. Κάθε φωτόνιο αντιστοιχεί σε συγκεκριμένο μήκος κύματος γιατί εκπέμπεται με συγκεκριμένη ενέργεια. Εάν ο ιστός του Σύμπαντος δεν διαστελλόταν ούτε συστελλόταν, αλλά παρέμενε σταθερός, αυτό το μήκος κύματος θα ήταν το ίδιο κατά την άφιξή του στον παρατηρητή. Αλλά επειδή το Σύμπαν διαστέλλεται, ο χώρος εκτείνεται όπως φαίνεται στο παραπάνω βίντεο, και ως εκ τούτου το μήκος κύματος αυτού του φωτός γίνεται μεγαλύτερο. Οι μεγάλες μεταθέσεις προς το κόκκινο που παρατηρήθηκαν για τους πιο μακρινούς γαλαξίες έχουν επαληθεύσει απόλυτα αυτήν την εικόνα.
Αλλά μπορούμε να κάνουμε πολύ περισσότερα από το να εξακριβώσουμε απλώς ότι το Σύμπαν διαστέλλεται διαρκώς. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε όλες τις πληροφορίες που έχουμε συγκεντρώσει για να προσδιορίσουμε το πώς επεκτεινόταν με την πάροδο του χρόνου, κάτι που μας αποκαλύπτει από τι αποτελείται το Σύμπαν.
Όταν το φως φεύγει από μια μακρινή κοσμική πηγή, το διαστελλόμενο Σύμπαν επιμηκύνει το μήκος κύματος του. Αυτό προκαλεί μια ερυθρομετάθεση, όπου το φως των πιο απομακρυσμένων αντικειμένων μετατοπίζεται στο κόκκινο για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους, όταν δηλαδή ήταν πιο σημαντικά διαφορετικά συστατικά του Σύμπαντος (όπως η σκοτεινή ενέργεια, η ύλη ή η ακτινοβολία/νετρίνα).
Μπορούμε να ανακατασκευάσουμε την πλήρη ιστορία διαστολής του Σύμπαντος παρατηρώντας πηγές σε διάφορες αποστάσεις, μετρώντας την ερυθρομετάθεσή τους και υπολογίζοντας στη συνέχεια την σχέση μεταξύ απόλυτου και φαινόμενου μεγέθους ή την σχέση μεταξύ απόλυτης και φαινόμενης λαμπρότητας.
Επιπλέον, επειδή ο τρόπος με τον οποίο διαστέλλεται το Σύμπαν καθορίζεται από τις διάφορες μορφές ύλης και ενέργειας που υπάρχουν μέσα σε αυτό, μπορούμε τελικά να δούμε από τι αποτελείται:
68% σκοτεινή ενέργεια, ισοδύναμη με μια κοσμολογική σταθερά,
27% σκοτεινή ύλη,
4,9% κανονική (πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια) ύλη,
0,1% νετρίνα και αντινετρίνα,
περίπου 0,008% φωτόνια
Από την στιγμή που θα καθορίσουμε, σε αυτόν τον βαθμό ακρίβειας, τα συστατικά του Σύμπαντος, μπορούμε απλώς να τα εισάγουμε στους νόμους της βαρύτητας (όπως προβλέπεται από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν) και να προβλέψουμε την τύχη του Σύμπαντος μας. Όταν τα εφαρμόσαμε για πρώτη φορά, ανακαλύπτοντας ένα Σύμπαν που κυριαρχείται από σκοτεινή ενέργεια, παρατηρήσαμε κάτι συγκλονιστικό.
Καταρχάς, αυτό σήμαινε ότι όλοι οι γαλαξίες που δεν ήταν ήδη βαρυτικά συνδεδεμένοι με εμάς θα εξαφανίζονταν σταδιακά από το πεδίο παρατήρησης. Θα επιταχύνονταν μακριά από εμάς με έναν ολοένα αυξανόμενο ρυθμό καθώς το Σύμπαν θα συνέχιζε να διαστέλλεται, χωρίς αυτό να μπορεί να ελαττωθεί από τη βαρύτητα ή από οποιαδήποτε άλλη δύναμη.
Ένα επιπλέον αναπόφευκτο και ανησυχητικό συμπέρασμα, είναι το ότι σταδιακά θα σταματήσουμε να βλέπουμε τους μακρινούς γαλαξίες. Αυτό σημαίνει ότι, σε μια ορισμένη κρίσιμη απόσταση από εμάς, ένα φωτόνιο είτε εγκαταλείπει τον γαλαξία μας για έναν μακρινό είτε εκπέμπεται από αυτόν προς τον δικό μας, δεν θα μπορέσει ποτέ να φτάσει λόγω της διαστολής του ίδιου του ιστού του διαστήματος.
Ο ρυθμός διαστολής του Σύμπαντος είναι τόσο τεράστιος που οι μακρινοί γαλαξίες γίνονται απρόσιτοι για εμάς. Αυτή τη στιγμή, η μέγιστη απόσταση στην οποία μπορεί να βρίσκεται ένας γαλαξίας ώστε να είναι -θεωρητικά τουλάχιστον- προσβάσιμος, είναι «μόνο» 15 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Με δεδομένο ότι το παρατηρήσιμο Σύμπαν έχει ακτίνα 46 δισεκατομμυρίων ετών φωτός και θεωρώντας πως όλες οι περιοχές του διαστήματος περιέχουν (κατά μέσο όρο και στη μεγαλύτερη δυνατή κλίμακα) τον ίδιο αριθμό γαλαξιών, καταλήγουμε στο ότι μόνο το 3% του συνολικού αριθμού των γαλαξιών στο Σύμπαν είναι προσβάσιμο αυτήν τη στιγμή από εμάς, ακόμα κι αν ξεκινούσαμε να ταξιδέψουμε σήμερα με την ταχύτητα του φωτός.
Επίσης σημαίνει πως κάθε δευτερόλεπτο είκοσι χιλιάδες αστέρες, κατά μέσο όρο, γίνοται μη προσβάσιμοι. Το φως που εξέπεμψαν πριν από ένα δευτερόλεπτο θα φτάσει τελικά σε εμάς, αλλά το φως που εκπέμπουν αυτή τη στιγμή δεν θα φτάσει ποτέ.
Από τον εκτιμώμενο αριθμό των δύο τρισεκατομμυρίων γαλαξιών του Σύμπαντος, μόνο το 3% είναι δυνητικά προσβάσιμο σε εμας, και αυτό το ποσοστό μειώνεται συνεχώς. Με λίγα λόγια η γρήγορη διαστολή του Σύμπαντος, λόγω της Σκοτεινής Ενέργειας, έχει ήδη καταστήσει το 97% γαλαξιών στο παρατηρήσιμο Σύμπαν ήδη απρόσιτο για τον άνθρωπο. Καθώς περνά ο καιρός, κάθε γαλαξίας πέρα από την Τοπική μας Ομάδα θα έχει την ίδια μοίρα.
Εκτός και αν αναπτύξουμε την ικανότητα για διαγαλαξιακά ταξίδια και κατευθυνθούμε σε άλλες ομάδες και σμήνη γαλαξιών, η ανθρωπότητα θα μείνει για πάντα κολλημένη στην Τοπική μας Ομάδα. Επιπλέον, καθώς περνά ο καιρός, θα χαθεί ακόμα και η δυνατότητα να στέλνουμε και να λαμβάνουμε σήματα σε ό,τι βρίσκεται πέρα από την κοσμική γειτονιά μας. Η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος είναι αμείλικτη και η βαρύτητα μας είναι ανεπαρκής για να την αποτρέψει. Το Σύμπαν εξαφανίζεται και είμαστε απολύτως ανίσχυροι να το σταματήσουμε.
Πηγες: https://beyondtheworld.net/ https://forbes.com/
