Η ύλη είναι αυτή που φτιάχνει τα πάντα, τον κόσμο γύρω μας, τη Γη, τον Ήλιο, ό,τι βλέπουμε ή αγγίζουμε.

Αυτή την ύλη οι επιστήμονες την έχουν ονομάσει φωτεινή , γιατί απλά μπορούμε να τη δούμε.

Όμως, υπάρχει και ένα άλλο είδος “σκοτεινής ύλης” η οποία αποτελεί ένα πολύ μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος. Είναι διάχυτη σε αυτό και δεν μπορούμε να τη δούμε. 

Οι επιστήμονες μελετούν το σύμπαν από τα σήματα που στέλνει, κυριώς μέσω του φωτός που έρχεται από διάφορες πηγές. Το σύμπαν μας είναι φτιαγμένο από τη φωτεινή ύλη σε ένα ποσοστό λιγότερο από το 5% και το υπόλοιπο είναι άγνωστο, διότι η σκοτεινή ύλη δεν απορροφά, εκπέμπει ή αντανακλά το φως και κανένα από τα όργανα που υπάρχουν μέχρι τώρα δεν μπορεί να την ανιχνεύσει.

Αντίθετα, την αντιλαμβανόμαστε μελετώντας τον Γαλαξία μας, καθώς και άλλους μακρινούς γαλαξίες, και βρίσκεται στο σημείο που -όταν οι επιστήμονες μελέτησαν τις βαρυτικές δυνάμεις που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους- η φωτεινή ύλη δεν ήταν αρκετή, για να τις εξηγήσει. Η ύλη (φωτεινή και σκοτεινή) μπορεί να δράσει ως ένας φακός, που ονομάζεται “βαρυτικός φακός” και μπορεί να τραβήξει το φως και να το κάνει να δείχνει πως αλλάζει την πορεία του. Αυτό είναι ένα φαινόμενο ακόμα που οι επιστήμονες χρησιμοποιούν, ώστε να μπορέσουν να μελετήσουν κάτι που δε βλέπουν άμεσα.

Η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι αυτό που εξηγεί γιατί οι γαλαξίες δε διαλύονται καθώς και για την περιστροφή των αστεριών γύρω τους.

Σαν έννοια η σκοτεινή ύλη εμφανίστηκε σε μία ομιλία του Λόρδου Κέβιν το 1884 που υπολόγισε τον αριθμό σκοτεινών σωμάτων στον Γαλαξία μας, παρατηρώντας την κατανομή ταχυτήτων των αστεριών γύρω από το κέντρο του. Έτσι συμπέρανε ότι υπάρχουν πολλά τέτοια σκοτεινά σώματα, καθώς για τα ορατά δεν μπορούσε να εξηγήσει τις κινήσεις τους. Πολλοί ακόμα αστρονόμοι στη συνέχεια, όπως ο Καπτέυν και ο Οορτ, έκαναν ανάλογες μελέτες σε κινήσεις αστεριών και κοντινά σμήνη γαλαξιών με τα ίδια ανεξήγητα αποτελέσματα. Καθώς η τεχνολογία και οι έρευνες προχωρούσαν έγιναν μελέτες και παρατηρήσεις σε ακόμα περισσότερα αντικείμενα, που χρησίμευσαν ως βαρυτικοί φακοί, δηλαδή μπόρεσαν οι επιστήμονες να δουν γαλαξίες μόνο και μόνο επειδή κάποιο άλλο σώμα έλκυε το φως τους και έτσι αυτό έφτανε σε εμάς.

Όταν το σύμπαν δημιουργήθηκε, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, ήταν ομογενές. Αργότερα μικρές ανισορροπίες μεγάλωναν και δημιούργησαν τα άτομα, τα αστέρια, τους γαλαξίες και τα σμήνη, τα οποία μπορούσαν να επηρεαστούν από την ακτινοβολία, που ήταν το κύριο χαρακτηριστικό του σύμπαντος στα αρχικά του στάδια.

Αν υπήρχαν αυτά από την αρχή δε θα μπορούσαν να εξαπλωθούν, γιατί θα τα επηρέαζε η ακτινοβολία και έτσι η λύση που προτάθηκε ήταν η ύπαρξη της ακτινοβολίας που δεν αντιδρά και επέτρεψε σε αυτές τις διαταραχές να μεγαλώσουν και να δημιουργήσουν το σύμπαν όπως το βλέπουμε σήμερα.

Ο σταυρός του Άινσταιν, ένα ακόμα παράδειγμα όπου ένα κβάζαρ
εμφανίζεται πολλές φορές λόγω της έλξης του από ένα γαλαξία. Πηγή: ΕSA/Hubble

Ακόμα και σήμερα υπάρχουν άπειρες υποθέσεις για το τι μπορεί να είναι: από σωματίδια που σταμάτησαν να είναι σχετικιστικά στις πρώιμες φάσεις της δημιουργίας του σύμπαντος, κάποια αρνητική ή εντροπική βαρύτητα, μέχρι και ότι οι νόμοι που γνωρίζουμε για τον κόσμο γύρω μας είναι λάθος και πρέπει να τροποποιηθούν.

Μένει να γίνουν περισσότερες έρευνες, να εξελιχθούν τα εργαλεία που χρησιμοποιούμε και κάποια στιγμή ίσως μάθουμε τα μυστικά της μυστήριας αυτής σκοτεινής ύλης. 

Πηγές:

1)https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter

2)https://ph202.edu.physics.uoc.gr/