Γιατί η απόσταση της Γης από τον Ήλιο αλλάζει – Φταίει μήπως η σκοτεινή ύλη;

Κατά τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει κάποια αρκετά περίεργη γεγονότα στο μήκος μεταξύ Ήλιου και Γης (λέγεται και μία αστρονομική μονάδα AU). Αυτή η μονάδα μέτρησης χρησιμοποιείται πολύ στην αστρονομία, κυρίως επειδή οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι είναι σταθερή. Ωστόσο, πρόσφατες παρατηρήσεις φαίνεται ότι σημειώνουν κάτι περίεργο, δηλαδή βλέπουν ότι η AU μεγαλώνει. Αν και κανείς δεν ξέρει ακριβώς γιατί συμβαίνει αυτό, πολλοί ειδικοί λένε ότι αυτό μπορεί να έχει κάτι να κάνει με το ότι ο Ήλιος συγκεντρώνει ολοένα και περισσότερη σκοτεινή ύλη γύρω από αυτόν, καθώς ταξιδεύει μέσα από το Τοπικό Χνούδι (Fluff), στο εσωτερικό του Γαλαξία. Ίσως αυτό το φαινόμενο να έχει να κάνει και με τις ανωμαλίες στην θέση των Pioneer 10 και 11.

Η Αστρονομική Μονάδα είναι ίση με το μισό του μεγάλου άξονα της ελλειπτικής τροχιάς της Γης γύρω από τον Ήλιο, συνεπώς κάθε αλλαγή της τιμής της υπαινίσσεται τροποποιήσεις αυτής της απόστασης. Μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν από διάφορες έρευνες αποδεικνύουν ότι, τα τελευταία πέντε χρόνια η απόσταση αυτή αυξάνεται κατά περίπου 15 εκατοστά ανά έτος, συν ή πλην τρία εκατοστά. Μια ομάδα Ιταλών φυσικών από το Εθνικό Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής στην Πίζα, με επικεφαλής τον εμπειρογνώμονα Lorenzo Iorio, πιστεύει ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να ήταν η αιτία γι ‘αυτό το περίεργο φαινόμενο. Αν και η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να μετρηθεί άμεσα ακόμα, πιστεύεται πως διαποτίζει όλο το Σύμπαν, και ότι ασκεί τη μεγαλύτερη επιρροή της μέσω της βαρυτικής έλξης της πάνω στην συνηθισμένη ύλη.

Σύμφωνα με εκτιμήσεις, περίπου 10^-25 γραμμάρια σκοτεινής ύλης υπάρχουν σε κάθε κυβικό εκατοστό του Γαλαξία μας. Οι ίδιες μελέτες δείχνουν ότι η πυκνότητα είναι πιθανότατα μεγαλύτερη γύρω από πολύ βαριά αντικείμενα, όπως οι μαύρες τρύπες και τα αστέρια. Θα ήταν τότε αυτονόητο, λένε οι ιταλοί ερευνητές, ότι ο Ήλιος συσσωρεύει όλο και περισσότερες ποσότητες σκοτεινής ύλης στο αόρατο φωτοστέφανο γύρω του. Οι φυσικοί έχουν ακόμη καταφέρει να υπολογίσουν τη συνολική πυκνότητα της ύλης αυτής γύρω από το μητρικό μας αστέρι, και λένε ότι φθάνει τα 10^-19 g / cm³ .

Ο Lorenzo Iorio πιστεύει ότι η συσσώρευση της σκοτεινής ύλης έχει τη δυνατότητα να αλλάξει την πορεία και τις τροχιές των αντικειμένων γύρω από τον Ήλιο. Στη συγκεκριμένη περίπτωση με τις ελλειπτικές τροχιές, όπως εκείνης της Γης γύρω από τον Ήλιο, το φωτοστέφανο (που είναι αόρατο) της σκοτεινής ύλης προκαλεί μια αλυσίδα γεγονότων, στα οποία ο μεγάλος ημιάξονας σταδιακά αυξάνει λόγω της μείωσης της έλξης γύρω από τον ήλιο, Οι υπολογισμοί του έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση κατά περίπου επτά εκατοστά ανά έτος, συν ή πλην πέντε εκατοστά. Αυτές οι τιμές είναι πολύ κοντά σε εκείνες που καταχωρήθηκαν άμεσα από μερικούς αστρονόμους, έτσι μπορεί να υπάρχει κάποια αλήθεια πίσω από αυτή την σκέψη.

Τα δύο διαστημόπλοια Pioneer 10 και 11 από τη μελέτη της θέσης τους φαίνεται να επιβραδύνονται. Ανεπαίσθητα μεν, αλλά γίνεται. Η βαρύτητα φαίνεται να έχει αποκλειστεί ως την αιτία που φταίει για αυτή την επιβράδυνση, διότι ενεργεί πάνω και σε άλλα σώματα στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα. Τι λοιπόν να συμβαίνει;

“Η ανωμαλία Pioneer”, όπως λέγεται πρόκειται για μια επιβράδυνση ανεξήγητη των δύο διαστημοπλοίων 10 και 11, που ξεκίνησαν για το διάστημα κατά τη δεκαετία του εβδομήντα. Η δύναμη που φαίνεται να δρα πάνω σε αυτά άρχισε μόλις ξεπρόβαλαν έξω από το Ηλιακό μας Σύστημα. Η επιβράδυνση αυτή είναι πολύ μικρή: μόνο (8,74 ± 1,33) × 10^-10 × ms ^-2. Αλλά το μεγάλο ερώτημα είναι: τι την προκαλεί;

Μια πιθανότητα είναι ότι η επιβράδυνση είναι το αποτέλεσμα μιας βαρυτικής δύναμης από άλλα αντικείμενα, τα οποία δεν έχουμε δει στη Γη. Αλλά αν ήταν έτσι, τότε η δύναμη αυτή θα πρέπει να ενεργεί σε πολλά αντικείμενα στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα κι όχι μόνο στα δύο διαστημόπλοια.

Όμως αρχές του χρόνου, έγινε μια μελέτη της τροχιάς του Πλούτωνα η οποία όμως δεν ήταν σε θέση να αποκλείσει το ενδεχόμενο ότι μια δύναμη ενεργεί πάνω του, διότι η τροχιά του Πλούτωνα είναι ακόμα πολύ λίγο γνωστή.

Πιθανόν οι διαταραχές στην τροχιά του Pioneer να μην οφείλονται σε μια εξωτική αλλαγή της βαρύτητας, λένε οι επιστήμονες, επειδή οι ασυνήθιστες διαταραχές που αυτή θα συνεπάγεται θα είναι τόσο μεγάλες, που δεν θα αποφεύγουν τον εντοπισμό τους.

"Η πιθανότητα ότι η ανωμαλία του Pioneer μπορεί να είναι ένα εξωτικό φαινόμενο της βαρύτητας φαίνεται πλέον να ανατραπεί", δήλωσε ο Iorio.

http://www.physics4u.gr/blog/?p=1568