Μπορεί τα ραδιοκύματα που ταξιδεύουν μέσα στο κενό του Σύμπαντος εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια να κρύβουν τις απαντήσεις για ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της φυσικής: τη φύση της Σκοτεινής Ύλης. Ερευνητές από το Tel-Aviv University υποστηρίζουν ότι αχνοί ραδιοφωνικοί «ψίθυροι» από την εποχή πριν ακόμη σχηματιστούν τα πρώτα άστρα, ενδέχεται να φέρουν τα ίχνη της αόρατης αυτής ουσίας που καθορίζει τη δομή του Σύμπαντος.
Η νέα μελέτη, υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Rennan Barkana από τη Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας Sackler του Tel-Aviv University, σε συνεργασία με τον υποψήφιο διδάκτορα Sudipta Sikder και ερευνητές από την Ιαπωνία, την Ινδία και το Ηνωμένο Βασίλειο, δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy. Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες υπολογίζουν τι θα μπορούσαμε να ανακαλύψουμε αν καταφέρουμε να «ακούσουμε» τα ραδιοκύματα που προέρχονται από το πρώιμο Σύμπαν, συγκεκριμένα από την εποχή που οι επιστήμονες ονομάζουν Κοσμικό Σκοτεινό Αιώνα.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, η Σκοτεινή Ύλη θεωρείται ότι συγκεντρώθηκε σε πυκνές σφαίρες, ασκώντας βαρυτική έλξη στο αέριο υδρογόνο που πλημμύριζε το Διάστημα. Η αλληλεπίδραση αυτή φαίνεται πως προκάλεσε την εκπομπή ασθενών, αλλά μετρήσιμων ραδιοκυμάτων. Αν αυτά τα σήματα εντοπιστούν, θα μπορούσαν να αποκαλύψουν πώς η Σκοτεινή Ύλη προετοίμασε το έδαφος για τη δημιουργία των πρώτων άστρων και γαλαξιών.
Το πρόβλημα, φυσικά, είναι ότι αυτά τα σήματα δεν φτάνουν στη Γη. Η ατμόσφαιρα και ο ραδιοθόρυβος που προκαλούν οι ανθρώπινες δραστηριότητες μπλοκάρουν εντελώς τα ασθενή κύματα από εκείνη την εποχή. Η λύση, σύμφωνα με τους ερευνητές, βρίσκεται στη Σελήνη. Εκεί, στην απόλυτη σιωπή του Διαστήματος και χωρίς παρεμβολές, θα μπορούσε να στηθεί ένα τηλεσκόπιο ικανό να «ακούσει» τις αρχαιότερες ραδιοφωνικές εκπομπές του Σύμπαντος.
Αν και η κατασκευή ενός τέτοιου παρατηρητηρίου στη σεληνιακή επιφάνεια φαντάζει τιτάνιο έργο, οι συνθήκες δείχνουν ευνοϊκές. Οι νέες αποστολές που σχεδιάζουν οι ΗΠΑ, η Ευρώπη, η Κίνα και η Ινδία έχουν αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον για επιστημονικά projects στη Σελήνη. Ένα σεληνιακό ραδιοτηλεσκόπιο θα μπορούσε να αποτελέσει έναν από τους πιο ισχυρούς λόγους για την επιστροφή της Ανθρωπότητας εκεί.
Ο Barkana εξηγεί ότι το τηλεσκόπιο James Webb της NASA έχει ήδη αποκαλύψει γαλαξίες που σχηματίστηκαν περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. Η νέα αυτή έρευνα, όμως, στοχεύει ακόμη βαθύτερα στο παρελθόν, σε μια εποχή μόλις 100 εκατομμύρια χρόνια μετά το αρχικό κοσμικό ξέσπασμα. Οι υπολογιστικές προσομοιώσεις δείχνουν ότι τότε η Σκοτεινή Ύλη σχημάτιζε μικρούς, πυκνούς «κόμβους» σε όλο το Σύμπαν, οι οποίοι αργότερα έγιναν οι σπόροι των πρώτων άστρων. Αυτοί οι κόμβοι, έλκοντας αέριο υδρογόνο, παρήγαγαν έντονα ραδιοκύματα, ένα αποτύπωμα που, θεωρητικά, μπορεί ακόμη να ανιχνευθεί.
Αν οι προβλέψεις επαληθευτούν, οι αχνές ραδιοφωνικές υπογραφές από τους σκοτεινούς αιώνες θα αποτελέσουν τον πιο άμεσο τρόπο για να «δε» η επιστήμη τη Σκοτεινή Ύλη εν δράσει, πριν καν αρχίσει να φωτίζεται ο ουρανός από τα πρώτα άστρα.
Αν και τα σήματα αυτά είναι εξαιρετικά αδύναμα, η τεχνολογική πρόοδος δίνει ελπίδες. Στην Αυστραλία, χτίζεται ήδη το Square Kilometre Array (SKA), ένα δίκτυο 80.000 ραδιοκεραίων που θα αποτελέσει το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο. Το project αυτό, στο οποίο συμμετέχει και ο Barkana, στοχεύει να χαρτογραφήσει τις μικρές διακυμάνσεις στη ραδιοεκπομπή του ουρανού, ώστε να αποκαλυφθούν οι περιοχές όπου κάποτε υπήρχαν συγκεντρώσεις Σκοτεινής Ύλης.
Τα δεδομένα από το SKA και άλλες μελλοντικές αποστολές θα μπορούσαν να φωτίσουν όχι μόνο την εποχή του Σκοτεινού Αιώνα, αλλά και την «Κοσμική Αυγή», την περίοδο που τα πρώτα άστρα άρχισαν να σχηματίζονται και να αλλάζουν τη χημεία του Σύμπαντος.
Η σημασία αυτής της έρευνας είναι τεράστια. Σήμερα, η Σκοτεινή Ύλη είναι αναπόσπαστο κομμάτι των γαλαξιών και των άστρων, κάτι που καθιστά δύσκολη τη μελέτη των αρχικών της ιδιοτήτων. Όμως, το πρώιμο Σύμπαν, πριν ακόμα δημιουργηθούν αυτές οι κοσμικές δομές, προσφέρει ένα καθαρό εργαστήριο για να παρατηρηθεί η Σκοτεινή Ύλη χωρίς εξωτερικές παρεμβολές.
[source]
