η φύση μισεί Οι άνθρωποι συχνά λένε ότι είναι κενό, αλλά κανείς δεν μας είπε για το διάστημα. Το σύμπαν είναι γεμάτο με κοσμικά κενά. Ένα κοσμικό κενό είναι μια τεράστια περιοχή σχεδόν μηδενικής ύλης ανάμεσα στα πυκνά νήματα της ύλης που αποτελούν τον κοσμικό ιστό.
Αυτά τα κενά δεν είναι ήσυχα πίσω νερά με ελάχιστα προς εξερεύνηση, αλλά μπορούν να βρουν λύσεις σε μερικά από τα πιο διαρκή κοσμικά μυστήρια, συμπεριλαμβανομένης της συμπεριφοράς της βαρύτητας, της φύσης της σκοτεινής ενέργειας και της λεγόμενης έντασης Hubble, της παρατηρούμενης διαφοράς στον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος που έχει προκαλέσει από καιρό πονοκεφάλους στους αστρονόμους.
«Τα κενά μας επιτρέπουν να αντιμετωπίσουμε τα περισσότερα από τα ενδιαφέροντα κοσμολογικά μυστήρια», λέει η Alice Pisani, ερευνήτρια καθηγήτρια κοσμολογίας στο Κέντρο Φυσικής Σωματιδίων της Μασσαλίας (CPPM) στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας της Γαλλίας. Πρόσθεσε ότι υπάρχουν λιγότερες παρεμβολές από υλικά, με αποτέλεσμα μια «υψηλή αναλογία σήματος προς θόρυβο» που μπορούν να παρατηρήσουν οι ερευνητές.
Με την έλευση νέων τηλεσκοπίων και προηγμένων προσομοιώσεων, το πεδίο αναπτύσσεται ταχέως και μια αυξανόμενη κοινότητα επιστημόνων σε όλο τον κόσμο ειδικεύεται στις κοιλότητες ως μοναδικά κοσμολογικά εργαστήρια. Ορισμένοι ειδικοί υποστηρίζουν ότι μπορεί ακόμη και να ζούμε σε ένα τεράστιο κενό, το οποίο θα μπορούσε να αλλάξει την άποψή μας για το σύμπαν ως αποτέλεσμα.
Σε μέρη που ορίζονται από την αραιότητα, οι κοιλότητες γίνονται βασικοί παίκτες στην κοσμολογία, όπου οι νόμοι της φυσικής παρατηρούνται με εξαιρετική σαφήνεια.
«Αυτοί είναι πολύ συναρπαστικοί καιροί από κοσμολογική άποψη», λέει ο Pisani.
Τι είναι το κενό στο διάστημα;
Μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν ήταν μια ομοιογενής σούπα από στοιχειώδη σωματίδια. Όμως, κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών, καθώς η ύλη ψύχθηκε και σταθεροποιήθηκε σε άτομα, άρχισαν να εμφανίζονται αμυδρά περιγράμματα του κοσμικού ιστού.
Για δισεκατομμύρια χρόνια, ο Ιστός έλκει βαρυτικά σύννεφα αερίων, σμήνη γαλαξιών και άλλα κοσμικά αντικείμενα προς την αγκύρωσή του. Καθώς περισσότερο υλικό τραβιέται στον ιστό, τα κενά μεταξύ των νημάτων διευρύνονται, σχηματίζοντας κενά.
Μικρά «υποκενά» μπορούν να ανοίξουν ανάμεσα σε σμήνη γαλαξιών που έχουν διάμετρο μόνο 10 ή 20 εκατομμύρια έτη φωτός. Ωστόσο, τα κενά μπορεί να είναι ακόμη μεγαλύτερα. Είναι πολύ μεγαλύτερο. Το κενό στον αστερισμό Boes, γνωστό και ως το «Μεγάλο Τίποτα», εκτείνεται σε περισσότερα από 300 εκατομμύρια έτη φωτός.
Το να αποκαλούμε αυτά τα κενά στο διάστημα μπορεί να είναι “παραπλανητικό”, λέει ο Pisani, “επειδή πιστεύουμε ότι το κενό σημαίνει άδειο. Αλλά στην πραγματικότητα, τα κενά που βλέπουμε δεν είναι ποτέ κενά. Είναι. “Πολύ μικροί, χαμηλής μάζας γαλαξίες υπάρχουν στην περιοχή χαμηλής πυκνότητας του .” μέγεθος.
Επειδή η διαστημική κοιλότητα περιέχει σχετικά λίγο υλικό, παρέμεινε απαρατήρητη μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1970. Μέχρι τότε, οι θέσεις των γαλαξιών είχαν χαρτογραφηθεί ως δισδιάστατα σημεία στον ουρανό, αλλά η ανάπτυξη τρισδιάστατων χαρτών κατανομής των γαλαξιών αποκάλυψε για πρώτη φορά τα περιγράμματα του κοσμικού ιστού και αποκάλυψε την ύπαρξη κενών.
Τα τελευταία χρόνια σημειώθηκε έκρηξη στην ανακάλυψη νέων κοιλοτήτων, χάρη σε έρευνες από μια σειρά νέων τηλεσκοπίων, συμπεριλαμβανομένου του οργάνου έρευνας σκοτεινής ενέργειας (DESI) στην Αριζόνα και του διαστημικού τηλεσκοπίου Ευκλείδη στην Ευρώπη. Αυτά τα όργανα αναμένεται να χαρτογραφήσουν περισσότερα από 100.000 κενά στο διάστημα και να προσφέρουν μια άνευ προηγουμένου ματιά σε αυτές τις δομές. Ωστόσο, αυτές οι έρευνες καταγράφουν μόνο ένα κλάσμα από τα εκατομμύρια κενά που εκτιμάται ότι υπάρχουν στο παρατηρήσιμο σύμπαν.
«Μόνο τα τελευταία 10 χρόνια, το πεδίο έχει πραγματικά εξελιχθεί με τη νέα τεχνολογία», λέει ο Nico Schuster, κοσμολόγος και ειδικός διαστημικής κοιλότητας στο CPPM. «Όλα αυτά μας επιτρέπουν να παρατηρούμε πολύ περισσότερους γαλαξίες από πριν και τελικά μας επιτρέπουν να διερευνήσουμε τον κοσμικό ιστό σε πολύ μεγαλύτερα βάθη, να βρούμε περισσότερα κενά και να τα επιλύσουμε καλύτερα».
