Σκοτεινή ύλη στο μικροσκόπιο: Πώς η αόρατη δύναμη σχημάτισε γαλαξίες και πλανήτες

Ένας χάρτης υψηλής ανάλυσης της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν αποκαλύπτει πώς αυτή επηρέασε τη δημιουργία αστεριών, γαλαξιών και πλανητών τα τελευταία δέκα δισεκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με νέα επιστημονική μελέτη.

Η έρευνα, που πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες του Πανεπιστημίου Durham, του εργαστηρίου NASA’s Jet Propulsion Laboratory και της Ομοσπονδιακής Πολυτεχνικής Σχολής της Λοζάνης, αξιοποίησε δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Οι ερευνητές μέτρησαν τα σχήματα περίπου 250.000 γαλαξιών, δημιουργώντας τον πιο λεπτομερή χάρτη μάζας που έχει κατασκευαστεί ποτέ για οποιαδήποτε περιοχή του Σύμπαντος.

Η περιοχή που εξετάστηκε βρίσκεται στον αστερισμό Sextans και αφορά μια έκταση δύο τετραγωνικών μοιρών του ουρανού, γνωστή ως περιοχή COSMOS, η οποία έχει μελετηθεί εκτενώς και στο παρελθόν με το τηλεσκόπιο Hubble.

Ο τρόπος ανίχνευσης της σκοτεινής ύλης

Οι επιστήμονες εντόπισαν τη σκοτεινή ύλη παρατηρώντας πώς η μάζα της καμπυλώνει τον χώρο, προκαλώντας την κάμψη του φωτός που φτάνει στη Γη από μακρινούς γαλαξίες. Το φαινόμενο αυτό λειτουργεί σαν το φως να περνά μέσα από ένα παραμορφωμένο τζάμι, αποκαλύπτοντας τη βαρύτητα της αόρατης ύλης.

Ο νέος χάρτης, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Astronomy, έχει διπλάσια ανάλυση σε σχέση με προηγούμενες χαρτογραφήσεις που βασίζονταν στο Hubble και άλλα τηλεσκόπια. Επιπλέον, περιλαμβάνει περίπου δέκα φορές περισσότερους γαλαξίες σε σχέση με τους χάρτες που έχουν δημιουργηθεί από επίγεια παρατηρητήρια, επεκτείνοντας τη μελέτη σε ακόμη παλαιότερες περιόδους της κοσμικής εξέλιξης.

Η σημασία της σκοτεινής ύλης για το Σύμπαν

Η σκοτεινή ύλη αντιπροσωπεύει περίπου το 85% της συνολικής ύλης του Σύμπαντος. Δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως και παραμένει αόρατη στα συμβατικά τηλεσκόπια, αλλά αλληλεπιδρά μέσω της βαρύτητας. Ο νέος χάρτης καταδεικνύει αυτή τη σχέση με εντυπωσιακή σαφήνεια, δείχνοντας τον βαθμό επικάλυψης μεταξύ σκοτεινής και κανονικής ύλης.

Σύμφωνα με την έρευνα, οι παρατηρήσεις του James Webb επιβεβαιώνουν ότι η στενή αυτή ευθυγράμμιση δεν είναι τυχαία. Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι οφείλεται στη βαρύτητα της σκοτεινής ύλης, η οποία έλκει την κανονική ύλη προς αυτήν καθ’ όλη τη διάρκεια της ιστορίας του Σύμπαντος.

Όπως εξηγεί ο καθηγητής Ρίτσαρντ Μάσεϊ από το Ινστιτούτο Υπολογιστικής Κοσμολογίας του Πανεπιστημίου Durham, «ολόκληρο το στροβιλισμένο νέφος σκοτεινής ύλης γύρω από τον Γαλαξία μας έχει αρκετή βαρύτητα για να κρατάει ολόκληρο τον Γαλαξία ενωμένο. Χωρίς τη σκοτεινή ύλη, ο Γαλαξίας μας θα διαλυόταν».

Ο δρ. Γκάβιν Λερόι, επίσης από το Πανεπιστήμιο Durham, προσθέτει ότι «αυτός ο χάρτης αποκαλύπτει τον αόρατο, αλλά ουσιαστικό ρόλο της σκοτεινής ύλης, του πραγματικού αρχιτέκτονα του Σύμπαντος που οργανώνει σταδιακά τις δομές που παρατηρούμε μέσω των τηλεσκοπίων μας».

Τα επόμενα βήματα της έρευνας

Η επιστημονική ομάδα σχεδιάζει να επεκτείνει τη χαρτογράφηση της σκοτεινής ύλης σε ακόμη μεγαλύτερη κλίμακα, με στόχο τη δημιουργία ενός πλήρους τρισδιάστατου χάρτη του Σύμπαντος.