Πρόσφατα παρατηρησιακά δεδομένα καταδεικνύουν ότι η σκοτεινή ενέργεια μεταβάλλεται με τον χρόνο. Σχετικά προσφατη έρευνα υποστηρίζει ότι, εάν αυτό ισχύει, τότε το τέλος του Σύμπαντος θα μπορούσε να επέλθει σε ένα κοσμολογικά μετρήσιμο χρονικό διάστημα. Σε αντίθεση, δηλαδή, με την κοινά αποδεκτή θεώρηση, σύμφωνα με την οποία το Σύμπαν θα συνεχίσει να διαστέλλεται για πάντα, η νέα αυτή μελέτη επαναφέρει στο προσκήνιο την πιθανότητα να επέλθει το τέλος του Σύμπαντος με μια Μεγάλη Σύνθλιψη, σε «μόλις» 20 δισ. χρόνια. 

Σ’ αυτή την περίπτωση, δηλαδή, η διαστολή του Σύμπαντος θα επιβραδυνθεί, θα σταματήσει και εντέλει θα αντιστραφεί, προκαλώντας την τελική του κατάρρευση σε μια κατάσταση ακραίας θερμοκρασίας και πυκνότητας, αντίστοιχη μ’ αυτήν της Μεγάλης Έκρηξης. Η πιθανότητα αυτή για την τελική μοίρα του Σύμπαντος, γνωστή εδώ και πολλά χρόνια ως η Μεγάλη Σύνθλιψη, είχε απορριφθεί με την ανακάλυψη στα τέλη του 20ού αιώνα ότι η διαστολή του επιταχύνεται. Εντούτοις, η νέα έρευνα την επαναφέρει στο προσκήνιο με έναν διαφορετικό τρόπο. 

Σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, η βαρύτητα μεταξύ όλων των μορφών ύλης και ενέργειας που εμπεριέχει το Σύμπαν θα έπρεπε να οδηγεί σε επιβράδυνση της κοσμικής διαστολής. Αυτή η εικόνα άλλαξε το 1998, όταν δύο ανεξάρτητες ομάδες αστρονόμων που μελετούσαν μακρινούς υπερκαινοφανείς (τύπου Ia όπως ονομάζονται) κατέληξαν στο εκπληκτικό συμπέρασμα ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται. Οι συγκεκριμένοι υπερκαινοφανείς έχουν όλοι τους σχεδόν την ίδια εγγενή μέγιστη λαμπρότητα. Συγκρίνοντας, επομένως, την πραγματική με την φαινομενική τους λαμπρότητα, δηλαδή με το πόσο έντονη φαίνεται η λάμψη της έκρηξης στην απόσταση από την οποία την παρατηρούμε, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν την απόστασή τους, καθώς και τον χρόνο που χρειάστηκε η ακτινοβολία τους προκειμένου να φτάσει σε εμάς. 

Οι δύο ομάδες διαπίστωσαν ότι οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia που εξερράγησαν όταν το Σύμπαν είχε περίπου τα δύο τρίτα του σημερινού του μεγέθους, ήταν σημαντικά πιο αμυδροί απ’ όσο θα περίμενε κάποιος εάν η διαστολή του επιβραδυνόταν, γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι, αντιθέτως, η διαστολή του επιταχύνεται. Η ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος ανακοινώθηκε το 1998 και βραβεύτηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 2011. 

Προκειμένου να εξηγηθεί αυτή η επιταχυνόμενη κοσμική διαστολή, το συνολικό απόθεμα του Σύμπαντος σε ύλη και ενέργεια πρέπει να κυριαρχείται από μία παράξενη και άγνωστη μορφή ενέργειας με βαρυτικά απωστικές ιδιότητες, που ονομάστηκε σκοτεινή ενέργεια. Στα χρόνια που ακολούθησαν την σπουδαία αυτή ανακάλυψη, οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούσαν ότι η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί χαρακτηριστική και «εγγενή» ιδιότητα του ίδιου του χώρου και ως τέτοια, η ενεργειακή πυκνότητα που της αντιστοιχεί δεν μειώνεται, καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται, αλλά παραμένει σταθερή. Αυτού του είδους η σκοτεινή ενέργεια ονομάζεται κοσμολογική σταθερά και συμβολίζεται με το γράμμα Λ. Στην ουσία πρόκειται για την ίδια σταθερά που κάπως αυθαίρετα εισήγαγε ο ίδιος ο Αϊνστάιν στις εξισώσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, στην προσπάθεια του να καταλήξει σε ένα στατικό μοντέλο του Σύμπαντος.

 Κι’ όμως, σχεδόν 30 χρόνια μετά την ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος, η σκοτεινή ενέργεια εξακολουθεί να αντιστέκεται στις προσπάθειες των επιστημόνων να αποκρυπτογραφήσουν την φύση της. Παρόλ’ αυτά, ήδη από τότε, ορισμένοι θεωρητικοί φυσικοί υποστήριζαν ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι σταθερή, αλλά ότι μεταβάλλεται με τον χρόνο. Δεν υπήρχαν ωστόσο αρκετά παρατηρησιακά δεδομένα που να στηρίζουν αυτή την θεώρηση. 

Τα τελευταία χρόνια, αυτό άρχισε να αλλάζει, μεταξύ άλλων χάρη στα ερευνητικά προγράμματα Dark Energy Survey (DES) και Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), τα οποία χαρτογραφούν δεκάδες εκατ. γαλαξίες και χιλιάδες υπερκαινοφανείς στην διεθνή προσπάθεια να αποκρυπτογραφηθεί η φύση της σκοτεινής ενέργειας. 

Οι ερευνητές της σχετικής μελέτης υπογραμμίζουν ότι σε γενικές γραμμές, υπάρχουν δύο απλούστερα και, ως εκ τούτου, πιο πιθανά σενάρια για την περίπτωση που η τελική μοίρα του Σύμπαντος καθορίζεται από την κοσμολογική σταθερά Λ. Εάν, δηλαδή, το Λ είναι θετικό ή μηδέν, τότε το Σύμπαν θα συνεχίσει την τρέχουσα διαστολή του για πάντα, με άπειρη διάρκεια ζωής. Εάν, από την άλλη, η κοσμολογική σταθερά είναι  μικρότερη από το μηδέν, η βαρύτητα θα υπερισχύσει, οδηγώντας τελικά στην Μεγάλη Σύνθλιψη. Στην περίπτωση που η παρατηρούμενη σκοτεινή ενέργεια οφείλεται αποκλειστικά στην κοσμολογική σταθερά, παλαιότερες κοσμολογικές παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι αυτή είναι θετική και, ως εκ τούτου, ότι το Σύμπαν θα συνεχίσει να διαστέλλεται για πάντα. 

Ωστόσο, πρόσφατα δεδομένα από τα ερευνητικά προγράμματα DES και DESI καταδεικνύουν ότι η σκοτεινή ενέργεια πιθανώς να μεταβάλλεται με τον χρόνο, γεγονός που ανοίγει τον δρόμο για εναλλακτικές ερμηνείες ως προς το τι ακριβώς είναι. Για παράδειγμα, σύμφωνα με το υβριδικό μοντέλο αξιονίων-σκοτεινής ενέργειας (aDE), η σκοτεινή ενέργεια δεν οφείλεται αποκλειστικά στην κοσμολογική σταθερά, αλλά «εμπεριέχει» και ένα πεδίο αξιονίων, το οποίο μπορεί να θεωρηθεί ως ένα είδος σκοτεινής ύλης αποτελούμενης από σωματίδια απειροελάχιστης μάζας τα οποία διαχέονται παντού στο Σύμπαν. 

Στη μελέτη, η οποία αναρτήθηκε στον διακομιστή προδημοσιεύσεων arXiv τον Αύγουστο του 2025, οι ερευνητές εφάρμοσαν αυτό το υβριδικό μοντέλο σκοτεινής ενέργειας στις μετρήσεις του DES. Ανακάλυψαν ότι αυτός ο συνδυασμός μπορεί πιθανώς να εξηγήσει τα παρατηρησιακά δεδομένα του DES, αλλά στο μακρινό μέλλον, η αλληλεπίδραση του πεδίου των αξιονίων και της κοσμολογικής σταθεράς αντιστρέφει την κοσμική διαστολή, οδηγώντας τελικά στην Μεγάλη Σύνθλιψη.  

Όπως σημειώνουν οι ερευνητές της μελέτης, «εφαρμόζοντας το μοντέλο aDE στις μετρήσεις του DES, διαπιστώνουμε ότι το Σύμπαν «προτιμά» να έχει αρνητική κοσμολογική σταθερά. Σε αυτή την περίπτωση, ο παράγοντας κλίμακας (πολύ χοντρικά περιγράφει το πώς διαστέλλεται ή συστέλλεται το Σύμπαν, καθορίζοντας το πώς μεταβάλλεται η απόσταση μεταξύ δύο σημείων στον χώρο σε συνάρτηση με τον χρόνο)  θα φτάσει σε μια μέγιστη τιμή και στη συνέχεια θα καταρρεύσει στο μηδέν σε μια Μεγάλη Σύνθλιψη … Το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι το Σύμπαν έχει πεπερασμένη διάρκεια ζωής. Με τις τιμές που ταιριάζουν καλύτερα στις παραμέτρους του μοντέλου, διαπιστώνουμε ότι η διάρκεια ζωής του Σύμπαντος είναι 33,3 δισ. χρόνια, δηλαδή το τέλος του θα επέλθει σε περίπου 20 δισ. χρόνια».

Αναμφίβολα, τα παρατηρησιακά δεδομένα των DES και DESI που υποδηλώνουν ότι η κοσμολογική σταθερά πιθανώς να μεταβάλλεται είναι σημαντικά, αλλά χρειάζονται ακόμη επαλήθευση. Επιπλέον, το μοντέλο aDE εξαρτάται από πολλές μεταβλητές, και διάφοροι συνδυασμοί τους θα μπορούσαν ακόμη να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις αυτές, παρόλο που μια αρνητική κοσμολογική σταθερά παραμένει το πιο πιθανό σενάριο στην σχετική ανάλυση. 

Κλείνοντας το άρθρο τους, οι συγγραφείς της σχετικής μελέτης σημειώνουν χαρακτηριστικά: «είναι ζωτικής σημασίας να επαληθευθούν οι παρατηρήσεις DES/DESI και να υποβληθεί το μοντέλο aDE σε αυστηρό έλεγχο. Ευτυχώς, στο εγγύς μέλλον πρόκειται να ξεκινήσουν διάφορα προγράμματα που θα μετρήσουν διαφορετικές πτυχές της σκοτεινής ενέργειας». 

Πηγή: https://arxiv.org/abs/2506.24011v2

Φωτογραφία: Η εικόνα του Ακραία Βαθέος Πεδίου, που ελήφθη από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble (Credit: NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team). 

Μπορείτε να βρείτε περισσότερες πληροφορίες για την σκοτεινή ενέργεια και την κοσμολογική σταθερά στο ακόλουθο άρθρο:
Η Σκοτεινή Ενέργεια, το Κβαντικό Κενό και το Πρόβλημα της Κοσμολογικής Σταθεράς - ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥ

 

π