Artikulu hau jatorriz The Conversation argitalpenean aurki daiteke.

Behaketa misioek unibertsoari buruz eskaintzen diguten kontakizuna zirraragarria eta nahasgarria da. Gainera, pasarte asko ditu; telebistako kulebroia dirudi. Aldian behin, sorpresaren bat gertatzen da, eta kosmosaren enigma giltzarrietara lotuta mantentzen gaitu horrek. Lortuko al dugu enigma horiek argitzea?

Unibertsoaren deskribapen onena eskaintzen dutela aldarrikatzen duten ereduetako batzuk elkarren aurkakoak dira. Desadostasun horiei “tentsio” esaten zaie kosmologoen jargoian. Eta eztabaida sutan dago.

Nola elkartzen da galaxiak eta izar kumuluak osatzen dituen materia? Zer erritmotan hedatzen da unibertsoa? Energia iluna ez al da orain arte esaten zuten bezalakoa?

Soluzio bateratu bat topatu ordez, kosmologiako misterioen bilduma zabala etengabe ari da handitzen. Dena den, batzuetan sorpresa pozgarriak gertatzen dira, eta gatazka horietako batzuk konpondu egiten dira.

Unibertsoaren hedapenari buruzko Energia Ilunaren Espektroskopia Tresnaren (DESI) azken emaitzek erakusten dutenez, lehentasun argia du energia ilun dinamikoak; eredu horretan, energia iluna ez da konstantea, denborarekin aldatzen da. Kosmosaren azalpen iraultzailea da hori.

Zer erritmotan hedatzen da unibertsoa?

Desadostasun horien artean, Hubbleren tentsioa izenekoa da zaharrenetako bat, hamarkada bat baino gehiago baitarama gurekin. Une honetan, unibertsoaren hedapen erritmoarekin lotutako iritziak oso ezberdinak dira, eta horixe da tentsio horren oinarria, hain zuzen ere. Eztabaida horretan, bi joera daude, aurrez aurre.

Lehiaren alde batean, mikrouhinen hondo kosmologikoaren (CMB, ingelesezko siglak direla eta) neurri bikainak daude; irabazle titulua defendatzeko prest daude horiek. Eta, ringaren beste aldean, unibertso lokalaren neurri jakin batzuk daude, borrokarako prest. Zehazki, supernoba mota bati dagozkion neurriak dira.

Lehenengo datu multzoak erradiazio elektromagnetikoa erabiltzen du. Erradiazio horrek unibertsoaren mugetan du jatorria, eta haren bidaian unibertsoaren historia ia osoa begiztatu du. Hura nola hedatu den ikusi du, baita egiturak nola sortu diren ere.

Aldiz, supernoben datuek unibertso heldu baten fisikaren gaineko informazioa ematen digute, eta gertuko astroen argia erabiltzen dute horretarako. Horiek aurreikusten duten unibertsoaren hedapen erritmoa azkarragoa da aurkariek aurreikusten dutena baino.

Gaur egun, balioen arteko aldea hain da handia, ezen emaitza kointzidentzia hutsa izateko probabilitatea oso baxua baita. % 0,0000002koa dela estima daiteke; hau da, 500 milioitik 1ekoa. Noski, horrek pentsarazten du albo batera uzten ari garela oso garrantzitsua den zerbait.

Horrek aurreikuspen handiak sortzen ditu esperimentu berriekiko eta independenteekiko. Gaur egun, hilzorian dauden izarren argitasunaren gaineko behaketa fidagarriek supernoben alde egiten dute. Unibertsoa azkarregi hedatzen ari da ikerlari batzuen ustez. Beraz, ez diogu arrastoa galdu behar arazoa larriagotzen duen ikerketa lerro berri horri. Horren handia da arrakala, ezen batzuek “Hubbleren krisia” deitzen baitiote dagoeneko.

Nola pilatzen da materia espazioko hainbat lekutan?

Kosmologoak oso entretenituta mantendu dituen beste tentsio bat lotuta dago unibertsoan materia gehien eta materia gutxien duten eremuen arteko desberdintasunekin.

Kosmosak pikortxoak dituela imajina dezakegu, txokolatezko edari ospetsu horrek bezala.

Arrazoi historikoak direla eta, 8 megaparsec edo Mpc-ko (26 milioi argi urte inguru) erradioa duten esferatan neurtzen da materia kantitatea, erreferentzia sistema komobilean. Horretarako, unibertsoa hedatzen ari den arren, astroen arteko distantzia finkoen koordenatuak hartzen dira kontuan. Luzatzen ari den izara elastiko batean objektu bakoitza dagoen lekuan orratz bat sartzearen gisakoa da, eta distantzia aldaezin gisa hasierakoa hartzea.

8 Mpc-ko balioa ez da ausazkoa; aitzitik, giltzarria da. Gutxi gorabehera, bat dator galaxia kumulu masiboenen eskalarekin. Hortaz, materiaren dentsitatearen gorabeherak handiak dira, unibertsoaren batez besteko balioarekin alderatuta.

Hala, kolapsatu ondoren ezin hobeto finkatu diren egiturei dagozkien neurri zehatzak lortzen dira. Aitzitik, eskala txikiagoetan (1 Mpc –3,26 milioi argi urte inguru– baino txikiagoak), kontuan hartu beharko litzateke grabitatea ez dela lineala. Zehazki, kumuluak modu grabitatorioan galaxietatik nola berrelikatzen diren aztertu beharko litzateke. Baina, eskala askoz ere handiagoetan (100 Mpc –326 milioi argi urte inguru– baino gehiago) ez genuke gorabeherarik ikusiko, banaketa homogeneo bat baizik.

Trazatzaileen desadostasuna

Orain arte, mikrouhinen hondo kosmikoak ematen zizkigun neurriek arazo bat zuten. Alde estatistiko handia zuten beste neurri mota batzuekin, trazatzaileen bidez lortzen direnekin, alderatuta. Hala esaten zaie unibertsoan materiak duen banaketari buruzko mapak eskaintzen dituzten objektu eta fenomeno behagarriei.

Materiaren zatirik handiena iluna da eta ez du argirik igortzen, hortaz, ezin dugu zuzenean ikusi. Aldiz, galaxiak, kumuluak eta beste objektu batzuk nola multzokatzen diren ikus dezakegu; azpiko materiaren markatzaile gisa jokatzen dute horiek. Hegoaldeko Behatoki Europarraren (ESO) Kids (Kilo-Degree Survey) esperimentuak berri on bat dakarkigu: tentsioa ebatzi egin da. Haren datuen arabera, kosmosaren eredu estandarraren arauei jarraitzen diete pilaketek. Horretarako, hainbat hobekuntza egin dituzte.

Izan ere, zenbat eta handiagoa izan unibertsoko datuen zehaztasuna eta kantitatea, orduan eta sorpresa handiagoak sortzen dira.

Energia ilunaren tentsioa

Aldatzen ari den energia ilunaren eta geldi dagoen energia ilunaren arteko tentsioa ez da berria, eta handitu egin da.

DESI esperimentuaren eta dagokion analisiaren datuak labetik irten berriak dira. Barioien oszilazio akustikoez (BAO, ingelesezko siglak direla eta) hitz egiten digute. Hasierako unibertsoan sortu ziren eta izoztuta geratu ziren soinu uhinen gisakoak dira. Unibertsoaren hedapenaren ondoriozko hozteak eragin zuen geldialdi hori. Argia eta materia bereiztea ahalbidetu zuen tenperaturaren jaitsierak.

Gaur egun, unibertsoko galaxien banaketan atxikita daude patroi horiek; hala, arau batzuk eskaintzen dizkigute unibertsoaren hedapena neurtzeko. Eta, haren azterketatik ondorioztatzen denez, energia ilunak aldarapen grabitatorioa eragiteko duen boterea gutxitzen ari da.

Duela urtebetetik mahai gainean dugun arazo hori ez dator bat CMBren beste datu batzuek diotenarekin. Erradiazio elektromagnetikoa denez, unibertsoan zehar hedatzean duen eremu elektrikoa azter dezakegu. Hala, topatzen dituen materiaren dentsitate aldaketen gaineko ezagutza ematen digu. Datu multzorik handiena Atacama Cosmology Survey azterlanak eman digu. Konstante kosmologikoari buruzko energia ilunaren eredua guztiz bat dator behaketa horiekin.

Egoera hori guztia ikusita, apur bat larritu gaitezke, horrenbeste galderarentzako erantzunik ez izateagatik. Baina, kosmologiak aurrera egitea lortzen badu, hain zuzen ere, “ez begiratu gora” dioten horiei jaramonik ez egiteagatik da.