Χαρτογράφηση της σκοτεινής ύλης στο κόσμο
Έτοιμοι για τη μάχη!
Η εφημερίδα έγραψε γι' αυτό: έχουμε χαρτογραφήσει το αόρατο. Ο Ιαννίκ Μεϊλιέ και η ομάδα του, βασιζόμενοι στα φαινόμενα της βαρυτικής διάθλασης που επηρεάζουν τις εικόνες των γαλαξιών, υποθέτοντας ότι οφείλονται σε ύλη που ακόμα δεν μπορεί να παρατηρηθεί, έχουν δημιουργήσει τον πρώτο χάρτη 3D μιας περιοχής του κόσμου. Έτσι, η αναστάτωση επικρατεί στα εργαστήρια. Οι αστροφυσικοί, προσβληθέντες από αυτή την προσέγγιση, είναι έτοιμοι να συμπεριλάβουν τη σκοτεινή ύλη σε όλα τα μοντέλα τους. Οι θεωρητικοί φυσικοί βρήκαν ένα απρόβλεπτο εργαστήριο για τα πιο εξωτικά σωματίδια που έχουν δημιουργήσει στη φαντασία τους, όπως τα "neutralino". Όλοι αυτοί θα συναντηθούν στις 13, 14 και 15 Ιουνίου στο πανεπιστήμιο του Μονπελιέ για να συζητήσουν τη δυνατότητα δημιουργίας ενός εργαστηρίου αφιερωμένου στα αστροσωματίδια, που θα υποστηριχθεί από το INSU (Ινστιτούτο Επιστημών του Διαστήματος, τμήμα του CNRS).
...................Παρακάτω, η διάσημη χάρτης:
Η ίδια, σε τομή:
Το άρθρο του J.P. Petit, αναφερόμενο.
Η πλησιέστερη εκδοχή και το βιβλίο.
Αλλά, vox populi, vox dei, η αναπαραγωγή του άρθρου του Monde από την Παρασκευή 17 Μαρτίου 2000
Αν η σκοτεινή ύλη κάμπτει τη διαδρομή του φωτός, τότε υπάρχει απαραβίαστα
Η παραμόρφωση εικόνων μακρινών γαλαξιών αποδεικνύει την ύπαρξη τεράστιων αόρατων αντικειμένων.
Εδώ και χρόνια, οι αστρονόμοι προσπαθούν να αποδείξουν τη σκοτεινή ύλη (90% της ύλης στο σύμπαν). Πολλές υποθέσεις έχουν προταθεί για να εξηγήσουν τη φύση αυτού του μέσου που διαφεύγει από τα τηλεσκόπια: μαζικά αντικείμενα (καστανά νησίδια) και στοιχειώδη σωματίδια (νετρίνα). Αλλά το μέτρο δεν είναι ακόμα επαρκές. Γι' αυτό πιστεύεται ότι αυτή η ύλη μπορεί να αποτελείται από θεωρητικά σωματίδια που ακόμα δεν έχουν ανακαλυφθεί.
Οι αστρονόμοι είναι σαφείς: το 90% της ύλης του σύμπαντος διαφεύγει από τα τηλεσκόπια. Στις φωτογραφίες εμφανίζονται μόνο οι γαλαξίες και οι δισεκατομμύρια αστέρες που τους αποτελούν, οι σκοτεινές ή φωτεινές νεφέλες που διακοσμούν τον ουρανό και τεράστια φλας ενέργειας, των οποίων οι μηχανισμοί παραγωγής δεν είναι ακόμα πλήρως κατανοητοί (...). Με τη βοήθεια της τεχνολογικής προόδου, νέα παράθυρα έχουν ανοιχτεί στο υπέρυθρο, το υπεριώδες, τις ακτίνες Χ και τις ακτίνες γάμα. Πιο πρόσφατα, οι αστρονόμοι έχουν ανοίξει την αστρονομία των νετρίνων, ελαφρά σωματίδια που θα συμβάλλουν σημαντικά στη μάζα του σύμπαντος.
...Αλλά οι θεωρητικοί γνωρίζουν καλά ότι, ακόμα και έτσι, το περισσότερο του σύμπαντος διαφεύγει από την αστρονομική κοινότητα, η οποία δεν μπορεί να είναι ικανοποιημένη με το περιορισμένο εργαστήριο που της προσφέρεται – το 10% του συνόλου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ερευνούν εδώ και χρόνια να αποδείξουν αυτή τη διάσημη σκοτεινή ύλη, που αποτελεί το κύριο συστατικό του σύμπαντος. Μια ομάδα του Ινστιτούτου Αστροφυσικής της Παρίσι, συνεργαζόμενη με αστρονόμους Γάλλους (CEA Saclay, Τηλεσκόπιο Καναδά-Γαλλίας-Χαβαΐ, CFHT και Εργαστήριο Αστρονομίας του Διαστήματος της Μασσαλίας) και ξένους (Καναδάς, Γερμανία, ΗΠΑ), μόλις άνοιξε ένα παράθυρο σ' αυτό τον κόσμο. Λίγο πριν, μια ομάδα από τη Μεγάλη Βρετανία υπό την ηγεσία του Ρίτσαρντ Έλις (Cambridge και Caltech) και μια αμερικανική ομάδα υπό την ηγεσία του Τάισον (Bell Labs, Ντζέρσεϊ) επιβεβαίωσαν μερικώς αυτά τα αποτελέσματα. ...Πώς κατάφεραν οι ερευνητές να επικρατήσουν του αόρατου και να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη αυτής της σκοτεινής ύλης; Με τη χρήση ενός αρχής που λέει ότι το φως κάμπτεται στη γειτονιά μεγάλης μάζας ύλης (Ήλιος, άκρα γαλαξιών), λόγω της βαρύτητας. Αυτή η υπόθεση έχει επαληθευτεί πολλές φορές. Αλλά οι αστρονόμοι αναρωτήθηκαν αν το ίδιο φαινόμενο μπορεί να παρατηρηθεί και με τη σκοτεινή ύλη, η οποία υποτίθεται ότι είναι λίγο πυκνή και υπάρχει σε τεράστιες ποσότητες. Αν ήταν έτσι, αυτή η σκοτεινή ύλη θα αποκάλυπτε την παρουσία της, χωρίς να μπορεί να δει.
"Κοσμικό αστιγματισμό".
"Το 1991, εξηγεί ο Ιαννίκ Μεϊλιέ, από το Ινστιτούτο Αστροφυσικής της Παρίσι, η θεωρία προέβλεπε ότι μακρινά αντικείμενα, όπως οι γαλαξίες, λόγω της παρουσίας μεγάλων μαζών σκοτεινής ύλης στη διαδρομή του φωτός τους, θα μπορούσαν να εμφανίζονται ελαφρώς παραμορφωμένα και να παρουσιάζουν ελλειπτικές μορφές. Αλλά, σύμφωνα με τους υπολογισμούς, αυτό το φαινόμενο του κοσμικού αστιγματισμού ήταν τόσο αδύναμο που το ανίχνευσή του έμοιαζε με πρόκληση. "Επιπλέον, τότε οι ερευνητές δεν διέθεταν ένα θεωρητικό μοντέλο για να επαληθεύσουν πιθανές μετρήσεις, και φυσικά καμερών αρκετά αποδοτικών για να τις εφαρμόσουν. Από τότε, η κάμερα CFH 12K έχει αναπτυχθεί και ο Καναδός Λουδοβίκος Βαν Οάρμπεκε έχει αναπτύξει εργαλεία επεξεργασίας προσαρμοσμένα σ' αυτό το πρόγραμμα έρευνας. Μετά από πέντε χρόνια ανάλυσης των περίπου 200.000 μακρινών γαλαξιών που φωτογραφήθηκαν από το τηλεσκόπιο Canada-France-Hawaï, οι ερευνητές τελικά κατάφεραν να φτάσουν στο στόχο τους. Σήμερα, μετά από κατάλληλη επεξεργασία, εμφανίζονται στις φωτογραφίες του ουρανού που πήρε το CFHT εκατοντάδες μικρές πράσινες ελλειπτικές, που αντιπροσωπεύουν γαλαξίες. ...Μπορούμε λοιπόν να συμπεράνουμε ότι αυτό το φαινόμενο είναι πράγματι αποτέλεσμα βαρυτικής διάθλασης στο φως που εκπέμπεται από τους γαλαξίες; "Σίγουρα (...), απαντά ο Ιαννίκ Μεϊλιέ. Χωρίς ύλη στη διαδρομή των φωτεινών ακτίνων – δηλαδή χωρίς βαρυτικό αποτέλεσμα – οι ελλειπτικοί γαλαξίες φαίνονται ως μικρά κύκλα. Στην αντίθετη περίπτωση, το σχήμα είναι γεμάτο μικρές ελλειπτικές. Επιπλέον, το βαρυτικό φαινόμενο τείνει να οργανώσει αυτούς τους γαλαξίες. Λίγο όπως ένα μαγνήτης που διατάσσει τη σκόνη στο μαγνητικό πεδίο που του εφαρμόζεται".
Άγνωστα σωματίδια.
Αυτές οι ανιχνεύσιμες παραμορφώσεις και η αναδιάταξη των γαλαξιών επιτρέπουν να δηλώσουμε ότι το φως έχει αποκλίνει από τη διαδρομή του λόγω συρμάτων από αδιάφανη και αόρατη ύλη. Μια ύλη με χαμηλή πυκνότητα (σε αντίθεση με την ηλιακή ή την πυκνότητα συμπλεγμάτων γαλαξιών), αλλά με αισθητά αποτελέσματα λόγω της τεράστιας έκτασής της: 100 εκατομμύρια έως ένα δισεκατομμύριο παρσέκ (1 παρσέκ αντιστοιχεί σε 3,36 ετών φωτός). Για σύγκριση, η γαλαξία μας μετρά μόνο 34.000 παρσέκ στη μεγαλύτερη διάστασή της. ...Στο τρισδιάστατο μοντέλο που η γαλλική ομάδα ανακατασκεύασε σε υπολογιστή, το φαινόμενο είναι εντυπωσιακό. Κατά τη διαδρομή του μέχρι εμάς, το φως αλλάζει συνεχώς κατεύθυνση γύρω από αυτά τα συρμάτα που δημιουργούν μια είδους γραβιέρα στο χώρο που καταλαμβάνουν. Μια δομή που λέει την ιστορία του σύμπαντος και αποκαλύπτει τις αρχικές συνθήκες της δημιουργίας του. Η σκοτεινή ύλη που διαφεύγει από τα μάτια μας δεν είναι της ίδιας φύσης (βαρυονικής) με την ύλη από την οποία αποτελούνται οι αστέρες και εμείς. Σύμφωνα με τους θεωρητικούς, αποτελείται από σωματίδια – υποβαρέα (whimps), αξιόνια, συμμετρικά σωματίδια, κ.λπ. που ακόμα δεν έχουν ανακαλυφθεί. ...Μια νέα πόρτα μόλις άνοιξε, για τους αστρονόμους να την εκμεταλλευτούν. Θα το κάνουν σύντομα με την εκκίνηση, σε δύο χρόνια, στο CFHT, μιας κάμερας τέσσερις φορές μεγαλύτερης, της ΜεγκαΚάμερας, που αναπτύχθηκε από το CEA του Saclay. Σε μακρινότερο μέλλον, σκέφτεται η δημιουργία ενός δικτύου περίπου εκατό τηλεσκοπίων διαμέτρου ενός μέτρου και η αποστολή ενός αμερικανικού δορυφόρου, του Snapsat, αφιερωμένου στα εκρηκτικά αστέρια (υπερνόστα), αλλά που θα μπορούσε επίσης να κυνηγήσει τα αποτελέσματα της σκοτεινής ύλης.
***Jean-François Augereau. ***
Δεν είναι τόσο απλό όσο φαίνεται. Το 1985, ο Μπερνάρ Φορ, συνοδεύοντας φοιτητές, μεταξύ των οποίων ο Ιαννίκ Μεϊλιέ, ανακάλυψε στα 3,60 μέτρα του Χαβαΐ, με μία από τις πρώτες κάμερες CCD, ένα βαρυτικό τόξο στο σύμπλεγμα γαλαξιών Abell 370. Χρειάστηκαν τρία χρόνια για να πείσουν την αστρονομική κοινότητα ότι αυτός ο τύπος σχηματισμού αντιστοιχεί πραγματικά σε ένα "φαινόμενο βαρυτικής διάθλασης". Οι υπολογισμοί που βασίζονται σε αυτή την υπόθεση κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτή η αόρατη μάζα πρέπει να βρίσκεται πολύ κοντά στο κέντρο του συμπλέγματος. Το 1989, ο Φορ και ο Μεϊλιέ εφηύραν μία μέθοδο που, ακόμα και σε αυτή την υπόθεση, επέτρεπε να ανακατασκευάσουν τον χάρτη της αόρατης ύλης που θεωρείται ότι δημιουργεί αυτό το φαινόμενο. Αλλά από το 1994, ο Φορ και ο Μεϊλιέ ανακάλυψαν κοντά στο κέντρο ενός άλλου συμπλέγματος ένα "αντικείμενο" που δημιούργησε αμφιβολία για την ισχύ της μεθόδου τους. Πρόκειται για μία "συγκέντρωση αόρατης ύλης", τοποθετημένη και "μετρημένη" μέσω των διαταραχών που επηρεάζουν τις εικόνες των γειτονικών γαλαξιών, η οποία δεν συνδέεται με καμία συγκέντρωση "συμβατικής" ύλης που εκπέμπει φ