Τι είναι το επιταχυνόμενο Σύμπαν;

Όταν κάποιος κοιτάζει ψηλά στον σύγχρονο νυχτερινό ουρανό, το αστρικό τοπίο που βλέπει είναι διαφορετικό από αυτό που φαινόταν πριν από χιλιάδες χρόνια. Αυτό συμβαίνει επειδή κάθε αστέρι που είναι ορατό από τη Γη στην πραγματικότητα απομακρύνεται από τον πλανήτη. Η έρευνα έχει δείξει ότι το ηλιακό μας σύστημα είναι μέρος ενός επιταχυνόμενου σύμπαντος, στο οποίο κάθε αστέρι ταξιδεύει προς τα έξω από ένα κεντρικό σημείο με διαρκώς αυξανόμενο ρυθμό ταχύτητας.

Στη δεκαετία του 1920, φυσικοί και αστρονόμοι συζήτησαν τη θεωρία του Big Bang. Αυτή η ιδέα ορίζει ότι όλη η ύλη στο σύμπαν περιέχονταν αρχικά σε μια ενιαία, εξαιρετικά συμπυκνωμένη μορφή που επεκτάθηκε προς τα έξω για να δημιουργήσει το σύμπαν σε ένα γεγονός που ονομάζεται Big Bang. Το ερώτημα αν αυτή η αρχική επέκταση έληξε ή συνεχίζεται δεν είχε απαντηθεί οριστικά εκείνη τη στιγμή. Στη συνέχεια, το 1929, ο αστρονόμος Έντουιν Χαμπλ απάντησε σε αυτό το ερώτημα όταν ανέπτυξε έναν τρόπο μέτρησης της κίνησης ενός αστεριού αναλύοντας το φάσμα του φωτός που εκπέμπει.

Ο Hubble παρατήρησε μια κόκκινη μετατόπιση – ή αλλαγή στο κόκκινο φως που εκπέμπεται από αστέρια – στη φασματική του ανάλυση, η οποία δείχνει ότι τα αστέρια απομακρύνονται από το ηλιακό σύστημα με αυξανόμενο ρυθμό ταχύτητας. Αντίθετα, μια μετατόπιση του μπλε θα σήμαινε ότι τα αστέρια στην πραγματικότητα κινούνται πιο κοντά στη Γη. Η ανάλυσή του έδειξε ότι, όχι μόνο κάθε αστέρι επιταχύνεται μακριά από τον Ήλιο, αλλά όσο πιο μακριά είναι ένα αστέρι, τόσο πιο γρήγορα επιταχύνεται. Μεταγενέστερη έρευνα έδειξε ότι αυτό δεν είναι μοναδικό για τα αστέρια γύρω από τη Γη, αλλά ότι κάθε αστέρι στο παρατηρήσιμο σύμπαν, συμπεριλαμβανομένου του Ήλιου, επιταχύνεται μακριά από ένα κεντρικό σημείο. Αυτή η συμπεριφορά των αστεριών που επιταχύνονται προς τα έξω οδήγησε τους επιστήμονες να περιγράψουν το δικό μας ως ένα επιταχυνόμενο σύμπαν.

Υπάρχουν δύο κυρίαρχες επιστημονικές ιδέες σχετικά με τη συμπεριφορά του επιταχυνόμενου σύμπαντος. Το ένα είναι ότι ακολουθεί ένα ταλαντευόμενο μοτίβο. Αυτή η θεωρία υποστηρίζει ότι το σύμπαν άρχισε να διαστέλλεται προς τα έξω μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αλλά θα επιβραδυνθεί καθώς η βαρύτητα του σύμπαντος ξεπεράσει την ορμή της επιτάχυνσής του. Τότε η κίνηση προς τα έξω θα σταματήσει και όλη η ύλη στο σύμπαν θα αρχίσει να έλκεται προς το κέντρο. Σε αυτό που ονομάζεται Big Crunch, όλη η ύλη στο σύμπαν θα συμπυκνωθεί τελικά στην ίδια εξαιρετικά συμπυκνωμένη κατάσταση που βρισκόταν πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη.

Η άλλη ιδέα σχετικά με την τύχη του επιταχυνόμενου σύμπαντος είναι γνωστή ως άπειρη διαστολή, η οποία θεωρεί ότι η κίνηση που δημιουργήθηκε από τη Μεγάλη Έκρηξη δεν τελειώνει ποτέ. Με άλλα λόγια, όλη η ύλη στο σύμπαν θα συνεχίσει να διαστέλλεται προς τα έξω για πάντα και ποτέ δεν θα τραβηχτεί πίσω από τη βαρύτητα. Οι υποστηρικτές, και κάποιοι που μελετούν το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης, πιστεύουν ότι αυτό οφείλεται, εν μέρει, σε κάτι που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια. Αν και η φύση και η μηχανική αυτής της μυστηριώδους ενέργειας δεν είναι ακόμα πλήρως κατανοητές, είναι γνωστό ότι προκαλεί τα αστέρια και την άλλη διαστρική ύλη να επιταχύνονται συνεχώς και να διαφεύγουν από την αδρανειακή έλξη της βαρύτητας.