Το µεγάλο πείραµα του Σύµπαντος

Τη σκοτεινή ύλη, αυτή τηναόρατη και εξωτική «ουσία» που καλύπτει τοσύµπαν, φιλοδοξεί να εντοπίσει για πρώτη φορά µια πανάκριβηερευνητική συσκευή που θα µεταφερθείτου χρόνου στον Διεθνή Διαστηµικό Σταθµό. Πρόκειται για ένα από τα ακριβότερα πειράµατα πουέχουν γίνει ποτέ στο Διάστηµα. Η σκοτεινή ύλη, που φαίνεται να ρυθµίζει την αρχιτεκτονική του κόσµου, υπάρχει προς το παρόν µόνο θεωρητικά. Αν εντοπιστεί, θα πρόκειται για µιααπό τις µεγαλύτερες κοσµολογικές ανακαλύψεις.

Στις εγκαταστάσειςτου CERN, µιαδέσµη πρωτονίων εκτοξεύεται δοκιµαστικάπάνω σε µια µεγάλη συσκευή που ζυγίζειοκτώ τόνους. Ονοµάζεται Alpha MagneticSpectrometer και µοιάζει µε διαστηµόπλοιο.

Τον Φεβρουάριο. Στην πραγµατικότητα, η συσκευή αυτή προορίζεται για το Διάστηµα και συγκεκριµένα για τον Διεθνή Διαστηµικό Σταθµό, όπου θα µεταφερθεί τον ερχόµενο Φεβρουάριο.

Εκεί θα επιχειρήσει να φέρει σε πέρας ένα από τα πιο φιλόδοξα και πιο περίπλοκα πειράµατα που έγιναν ποτέ µακριά από την ατµόσφαιρα της Γης. Ο στόχος δεν είναιεύκολος. Και ο νοµπελίστας καθηγητής στο ΜΙΤ, δρ Σάµιουελ Χάο Χουνγκ Τινγκ, µαζί µε τους πολυπληθείς συνεργάτες του απ’ όλον τον κόσµο, φιλοδοξεί ότι θα καταφέρει να ξεσκεπάσει ένααπό τα µεγαλύτερα µυστήρια τουκόσµου που µας περιβάλλει. Να ανακαλύψει από τι αποτελείται ηπερίφηµη σκοτεινή ύλη, ποια είναι τα άγνωστα σωµατίδια που τη συνθέτουν και ποιες οι δυνάµεις που την κυβερνούν. Αποστολή τους είναι η καρδιά του Σύµπαντος.

Μέχρι σήµερα κανείς δεν µπορεί ναδιατυπώσει µια πειστική θεωρία για την υφή της σκοτεινής ύλης, που εκτιµάται ότι αποτελεί το 22% της συνολικής µάζας του Σύµπαντος. Το υπόλοιπο 74% λέγεται ότι αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια, η οποία παραµένει άγνωστη, και µόνο το 4% της συνολικής µάζας του σύµπαντος είναι αυτό που µπορούµε να αντιληφθούµε, µε έµµεσο ή άµεσο τρόπο.

Η σκοτεινή ύλη. Οταν µιλάµε για σκοτεινή ύλη, αναφερόµαστε σε σωµατίδια ύλης άγνωστης σύνθεσης, τα οποία δεν εκλύουνούτε αντανακλούν αρκετή ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία, ώστε να µπορούν ναγίνουν άµεσα ανιχνεύσιµα. Η ύπαρξή τους µπορεί να διαπιστωθείαπό τα βαρυτικά αποτελέσµατα σε ορατή ύλη, όπως τα αστέρια και οι γαλαξίες.

«Πολλοί από τους νεώτερους σε ηλικία ανθρώπους ενδεχοµένως να έµαθανστο σχολείο ότι το Σύµπαν αποτελείται από άτοµα και µόρια, πρωτόνια και ηλεκτρόνια, αστέρια και γαλαξίες», λέει στην εφηµερίδα «New York Times» ο δρ Σ. Τινγκ. «Οµως τα τελευταία χρόνια οι αστρονόµοι έχουν συµπεράνει – όχι µε αρκετό ενθουσιασµό, είναι η αλήθεια – ότι όλα αυτάδεν είναι παρά ένα περιτύλιγµα που σκεπάζει το αχανές και αόρατο βασίλειο της σκοτεινής ύλης, η οποία καθορίζει και την αρχιτεκτονική του Σύµπαντος». Ανεκτίµητη γνώση. Οταν το διαστηµικόλεωφορείο «Endeavour» µεταφέρει το µεγάλο επιστηµονικό όργανο στον Διαστηµικό Σταθµό και εφόσον αυτό καταφέρει να αποκωδικοποιήσει τις πληροφορίες πουκρύβουν µέσα τους τα σωµατίδια υψηλήςενέργειας που ταξιδεύουν αδιάκοπα στο Σύµπαν(δηλαδή τις κοσµικές ακτίνες), τότε οι γνώσεις που θααποκτηθούν θα είναι ανεκτίµητης αξίας.

Κανείς δεν µπορεί να προβλέψει τι εφαρµογές θα έχει στο απώτερο µέλλον η κατανόηση της σκοτεινής ύλης. Αρκείνα αναφέρουµε ότι η καµπύλωση του χωροχρόνου, για τον οποίο µίλησε ο Αϊνστάιν στιςαρχές του 20ού αιώνα, αποδείχτηκε καθοριστικής σηµασίας για τη λειτουργία των συσκευών εντοπισµού GPS, οι οποίες εφευρέθηκαν δεκαετίες µετά τον θάνατο του µεγάλου φυσικού επιστήµονα.

Πορεία16 χρόνων. Το Alpha Magnetic Spectrometer στοίχισε περίπου 1,5 δισεκατοµµύριο δολάρια και απαίτησε 16 χρόνια σκληρής δουλειάς. Είναι εξοπλισµένο µε έναν φασµατογράφο που µοιάζει µε µια µικρογραφία του περίφηµου Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN. Διαθέτει έναν πολύ ισχυρό υπεραγώγιµο ηλεκτροµαγνήτη, ο οποίος, όπως ευελπιστούν οι επιστήµονες, θα µπορεί να αναγνωρίζει την ταυτότητα των σωµατιδίων υψηλής ενέργειας ανάλογα µε το ηλεκτρικό τους φορτίο.

Σύµφωνα µε τον δρα Σ. Τινγκ και τον δρα Τζον Ελις, που είναι ερευνητής στο CERN, τα σωµατίδια που θα προέρχονται από τη σκοτεινή ύλη θα πρέπει λογικά να έχουν τη δική τους ξεχωριστή υπογραφή, την οποία θα µπορεί να ανιχνεύει ο φασµατογράφος κοσµικών ακτίνων και έτσι να αντιλαµβάνεται τον χώρο προέλευσής τους.

Το 74% του Σύµπαντος λέγεται ότι αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια, η οποία παραµένει άγνωστη, και µόνο το 4% της συνολικής µάζας είναι αυτό που µπορούµε να αντιληφθούµε

Καχυποψία επιστηµόνων

Πολλοί επιστήµονες πιστεύουν ότι είναι πολύ δύσκολο να ανιχνεύσεις και να προσδιορίσεις τη σύσταση της σκοτεινής ύλης, εφόσον αυτή υπάρχει και δεν πρόκειται για κάτι άλλο. Ο δρ Ντέιβιντ Σπέργκελ, που είναι αστροφυσικός στο Πρίνστον, λέει πως είναι δύσκολο, αν όχι αδύνατο, να διακρίνεις τα σήµατα της σκοτεινής ύλης από τον θόρυβο υποβάθρου από τα πάλσαρ ή τις µαύρες τρύπες. «Οι κοσµικές ακτίνες, τις οποίες θα µελετήσει το Alpha Magnetic Spectrometer, είναι ο πιο ανορθόδοξος τρόπος για να εντοπίσεις τη σκοτεινή ύλη». Από την άλλη πλευρά, ακόµη κι αν η συσκευή που θα τοποθετηθεί στον Διαστηµικό Σταθµό ανιχνεύσει σωµατίδια της σκοτεινής ύλης, οι περισσότεροι επιστήµονες θα εξακολουθήσουν να είναι καχύποπτοι και δεν θα πειστούν παρά µόνο εφόσον τα ίδια σωµατίδια εντοπιστούν από τα πειράµατα που γίνονται µε υπόγειους ανιχνευτές, όπως του CERN.