Νέα στοιχεία για τη δομή του Σύμπαντος

Η δομή του Σύμπαντος, φαίνεται να έχει λιγότερους κόμπους, από ό,τι ορισμένες θεωρίες προβλέπουν, λένε οι ερευνητές. Ο απόηχος του Bing Bang, η λεγόμενη κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, μικροκύματα που ταξιδεύουν στο Σύμπαν από τις πρώτες στιγμές της δημιουργίας του, περιέχει πολλές πληροφορίες για τη δομή του Σύμπαντος. Η ακτινοβολία αυτή αποτελεί την κυριότερη ένδειξη υπέρ της θεωρίας της μεγάλης έκρηξης και ανακαλύφθηκε τυχαία το 1964 από δύο ραδιο-αστρονόμους, τον Arno Penzias και τον Robert Wilson, οι οποίοι έλαβαν και το βραβείο Νόμπελ για αυτή τους την ανακάλυψη 14 χρόνια αργότερα. Πρόκειται για μία «παγωμένη» ακτινοβολία, με θερμοκρασία λίγο μικρότερη των 3 βαθμών Κέλβιν. Είναι τόσο ψυχρή, ακριβώς γιατί έχει παγώσει στα 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια που έχουν περάσει από τη στιγμή που δημιουργήθηκε...

Από τη δεκαετία του 1960 και έως σήμερα, η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μελετάται όλο και με μεγαλύτερη ακρίβεια, με αποκορύφωμα το διαστημικό τηλεσκόπιο COBE και το μεταγενέστερό του WMAP. Δύο επιστήμονες μάλιστα που συμμετείχαν στο COBE ο George Smoot και ο John Mather βραβεύτηκαν επίσης με βραβείο Νόμπελ ενώ φήμες θέλουν και τις ανακαλύψεις από το WMAP να συνοδεύονται στο μέλλον από ακόμη ένα βραβείο. Τα πιο χρήσιμα συμπεράσματα βγαίνουν από τη μελέτη των πολύ μικρών μεταβολών στη θερμοκρασία της ακτινοβολίας, και όσο μεγαλύτερη η ακρίβεια των μετρήσεων, τόσο πιο λεπτομερής και η εικόνα που δημιουργείται για το Σύμπαν. Είναι φανερό πως πρόκειται για πολύ ενεργό πεδίο έρευνας, με ανοιχτά ερωτήματα στο πεδίο της κοσμολογίας, που έχουν να κάνουν με την ίδια τη φύση του σύμπαντος.

Τις στιγμές μετά τη μεγάλη έκρηξη, το Σύμπαν άρχισε να «κάθεται» στη δομή που παρατηρούμε σήμερα, η οποία σύμφωνα με υπάρχουσες θεωρίες περιέχει κόμπους και συγκεκριμένες υφές, όπως ένα ύφασμα. Το νεαρό Σύμπαν, ήταν ένα αφάνταστα πυκνό και θερμό μέρος, στο οποίο οι νόμοι της Φυσικής ήταν πολύ διαφορετικοί από αυτούς που γνωρίζουμε σήμερα. Οι μεταβολές στο πυκνό αυτό μέσο κλάσματα του δευτερολέπτου μετά την έκρηξη, σήμερα αποτυπώνονται στις μικρομεταβολές της θερμοκρασίας της ακτινοβολίας υποβάθρου. Σε μια διαδικασία που θυμίζει το να εξάγει κανείς συμπεράσματα για το πώς παρασκευάστηκε ένα δείπνο, από το να μελετάει την κατανομή θερμότητας στην κουζίνα, πολύ αργότερα από τη στιγμή που έκλεισαν τα ηλεκτρικά μάτια, έτσι και το WMAP προσπαθεί να αποτυπώσει ένα χάρτη του πρώιμου Σύμπαντος, στηριζόμενο στην εναπομένουσα «ζέστη» από την εποχή εκείνη. Από τα στοιχεία αυτά, προέκυψε η ιδέα του «πληθωρισμού», μια πολύ σύντομης περιόδου στην οποία το Σύμπαν μεγάλωσε εκθετικά, αλλά και εμπεδώθηκε η ιδέα της σκοτεινής ύλης, κάτι στο οποίο οι περισσότεροι αστροφυσικοί σήμερα συμφωνούν.

Παραμένει ανοιχτό όμως το ερώτημα του πώς απλώθηκε το ύφασμα του Σύμπαντος τις πρώτες στιγμές. Φαίνεται ότι καθώς το Σύμπαν πάγωνε, παρουσίασε ομοιότητες με το πάγωμα ενός υγρού. Ο Stephen Feeney του University College του Λονδίνου, το παρομοιάζει με τη δημιουργία ενός κρυστάλλου. «Αν παγώσεις ένα υγρό πολύ αργά, ένας κρύσταλλος θα αρχίσει να δημιουργείται, με το ίδιο ακριβώς μοτίβο να επαναλαμβάνεται παντού», υποστηρίζει. «Όταν όμως το υγρό παγώνει γρήγορα, δημιουργούνται ατέλειες στο μοτίβο. Κάποιες θεωρίες υποστηρίζουν πως αυτό δε διαφέρει για το ίδιο το Σύμπαν. Αν το υγρό παγώσει πολύ γρήγορα, το μοτίβο θα είναι ίδιο μόνο σε κοντινές, μικρές περιοχές, ενώ σε διαφορετικές περιοχές θα διαφέρει, δημιουργώντας ελαττώματα στον κρύσταλλο, όπως κόμπους και συγκεκριμένες υφές», προσθέτει.

Θεωρίες που ευελπιστούν να οδηγήσουν στην ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων, να λύσουν δηλαδή το μεγαλύτερο πρόβλημα της σύγχρονης φυσικής, προϋποθέτουν την ύπαρξη τέτοιων κόμπων στη δομή του Σύμπαντος. Η λάμψη την οποία λαμβάνουμε όμως, σύμφωνα με τα στοιχεία που παίρνουμε από το WMAP δε φαίνεται να ευνοεί την ύπαρξη πολλών τέτοιων υφών στο Σύμπαν. Οι επιστήμονες αναμένουν και τα πιο λεπτομερή στοιχεία από το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck της ευρωπαϊκής υπηρεσίας διαστήματος που εκτοξεύτηκε το 2009 πριν καταλήξουν σε ασφαλές συμπέρασμα. 

www.naftemporiki.gr