Το Σύμπαν θα διαστέλλεται για πάντα ανακοίνωσε η ΝΑΣΑ

Άρθρο, 11 Φεβρουαρίου 2003

Το Σύμπαν θα διαστέλλεται για πάντα, με ένα συνεχώς αυξανόμενο ρυθμό, πρόκειται να αναγγείλουν οι επιστήμονες της NASA. Έχουν βασιστεί στα νέα στοιχεία που λήφθηκαν από το δορυφόρο MAP (Έλεγχος Μικροκυμάτων Ανισοτροπίας), ο οποίος βρίσκεται από το 2001 σε τροχιά.

Τα στοιχεία του MAP επιβεβαιώνουν επίσης τα προηγούμενα συμπεράσματα ότι το περισσότερος μέρος του σύμπαντος αποτελείται από τη μυστήρια "σκοτεινή ενέργεια του κενού", που προκαλεί την επιταχυνόμενη επέκταση του Κόσμου.

Τα άτομα - τα βασικά συστατικά της ύλης που μπορούν να εκπέμψουν φως - αποτελούν τη μειοψηφία του Σύμπαντος. Μόνο λίγα τοις εκατό. Όπως είπε και ένας αστρονόμος: "Στον Κόσμο, τα αστέρια και οι πλανήτες είναι δευτερεύουσες ακαθαρσίες."

Το MAP προωθήθηκε το 2001 για να πετάξει στο σημείο L2 Lagrange. Σε αυτό το σημείο ο MAP ισορροπούσε ανάμεσα στη Γη, το φεγγάρι και τον Ήλιο.

Η μεγάλη ηχώ του Big Bang

Είναι το πρώτο διαστημικό όχημα που τοποθετείται στο σημείο L2, το οποίο είναι τέσσερις φορές πιο πέρα από το φεγγάρι, και που ακολουθεί τη Γη και το φεγγάρι γύρω από τον ήλιο.

Το MAP εστιάζει την Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου Μικροκυμάτων (CMB). Το CMB ανιχνεύθηκε αρχικά το 1965 από τους Arno Penzias και Robert Wilson στα εργαστήρια Bell των ΗΠΑ.

Έχει ονομαστεί η "ηχώ" του Big Bang - το γεγονός που δημιούργησε το Σύμπαν περίπου 14 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

Το CMB είναι η ακτινοβολία που σχηματίσθηκε περίπου 400.000 χρόνια μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν ψύχθηκε το Σύμπαν σε έναν τέτοιο βαθμό, 3.000 Kelvin, που άρχισαν να φτιάχνονται τα άτομα των υδρογόνων.

Μέχρι τότε λόγω της μεγάλης θερμοκρασίας η ύλη ήταν ιοντισμένη (τα ιόντα και τα ηλεκτρόνια δεν μπορούσαν να ενωθούν για να κάνουν τα άτομα) και τα φωτόνια αντιδρούσαν με τα ιόντα και η ζωή τους ήταν γεμάτη από συνεχείς απορροφήσεις και επανεκπομπές. Οι αστρονόμοι λένε ότι το Σύμπαν τότε ήταν αδιαφανές στα φωτόνια. Μια τελείως σκοτεινή περίοδος του Κόσμου. Στους 3.000 Kelvin τα ηλεκτρόνια ενώθηκαν με τα ιόντα και σχημάτισαν τα άτομα. Άρχισε το Σύμπαν να γίνεται διαπερατό (διαφανές) και τα φωτόνια να ταξιδεύουν στο Σύμπαν. Είναι η εποχή που η ύλη διαχωρίζεται από την ακτινοβολία ή τα φωτόνια υφίστανται τη τελευταία τους σκέδαση. Από εκείνη την εποχή (380.000 χρόνια μετά το Big Bang) είναι η Κοσμική Ακτινοβολία Μικροκυμάτων Υποβάθρου (CMB) που σήμερα αντιστοιχεί σε θερμακρασία Σύμπαντος 2.7 βαθμούς Kelvin.

Το 1992 ο δορυφόρος COBE (Cosmic Background Explorer) ανίχνευσε τις διακυμάνσεις στην CMB που αποδόθηκαν στις πρώτες δομές που σχηματίστηκαν στον Κόσμο - οι ονομαζόμενοι σπόροι των γαλαξιών. Στην αρχή δεν υπήρχαν γαλαξίες παρά μόνο απέραντα νέφη καυτού αερίου. Οι γαλαξίες και τα σμήνη των γαλαξιών, όπως τα βλέπουμε σήμερα, έγιναν από αυτούς τους "σπόρους".

Για πάντα ψύξη

Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι η CMB περιέχει πολλές πληροφορίες για την προέλευση και τη μοίρα του Σύμπαντος. Οι μετρήσεις του θα επιτρέψουν στους κοσμολόγους να καθορίσουν τις βασικές παραμέτρους του Κόσμου, παραδείγματος χάριν εάν θα επεκτείνεται για πάντα, ή θα καταρρεύσει, ή εάν η διαστολή του θα επιταχύνεται ή θα επιβραδυνθεί.

Ο δορυφόρος αυτός της NASA παράγει χάρτες της CMB με πρωτοφανή ακρίβεια. Είναι ικανός να ανιχνεύει ολόκληρο τον ουρανό κάθε έξι μήνες.

Η πρώτη έκδοση του χάρτη με στοιχεία θα επιβεβαιώσει τα προηγούμενα αποτελέσματα που λήφθηκαν από τον ανιχνευτή που πέταξε με ένα αερόστατο το Boomerang. Αυτό πέταξε πέρα από την Ανταρκτική το 2000.

Θα εμφανίσει ότι η "σκοτεινή ενέργεια" εξουσιάζει τον Κόσμο, προκαλώντας την επιτάχυνση της διαστολής του Σύμπαντος.

Αυτό σημαίνει ότι τελικά όλη η ύλη στον Κόσμο θα διασκορπιστεί προς όλες τις κατευθύνσεις. Το σύμπαν θα γίνεται συνέχεια πιο αραιό και, καθώς τα αστέρια και οι γαλαξίες θα εξασθενίζουν, όλο το σύμπαν θα γίνεται ένα ψυχρό λεπτό αέριο.

Η ακτινοβολία υποβάθρου

Μια προσομοίωση του Σύμπαντος με τη βοήθεια του MAP.

Η ακτινοβολία υποβάθρου είναι υπόλειμμα της θερμικής ακτινοβολίας που ήταν διάχυτη στο σύμπαν στα πρώτα στάδια της ιστορίας του μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Το σύμπαν, μετά το Big Bang, διαστέλλεται συνεχώς και ψύχεται. Στα πρώτα στάδια της δημιουργίας του, περίπου πριν 14 δισεκατομμύρια χρόνια, θα πρέπει να ήταν πολύ πυκνό και θερμό και η ύλη να βρισκόταν σε κατάσταση ιονισμού. Ένα τέτοιο σώμα εκπέμπει ακτινοβολία συνεχούς φάσματος. Υπόλειμμα αυτής της ακτινοβολίας από την εποχή της Μεγάλης Έκρηξης είναι η ακτινοβολία υποβάθρου που ο MAP κατέγραψε.

Η ύπαρξή της επιβεβαιώθηκε το 1964 από τους φυσικούς Arno Penzias και Robert Wilson. Το 1992, ένας άλλος δορυφόρος της NASA, ο COBE (Cosmic Background Explorer), που μελέτησε επίσης την ακτινοβολία υποβάθρου, ανίχνευσε μικρές διακυμάνσεις ή ανισορροπίες στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Αυτές οι διακυμάνσεις σχετίστηκαν με τις διακυμάνσεις της πυκνότητας της ύλης στο αρχικό Σύμπαν, κάτι που δίνει πληροφορίες για τις συνθήκες που επικρατούσαν κατά το σχηματισμό των κοσμικών δομών, όπως για παράδειγμα των γαλαξιών. Η αποστολή MAP βασίστηκε στην αποστολή του COBE και έδωσε ακόμα περισσότερες πληροφορίες για το τι συνέβαινε κατά τα πρώτα στάδια δημιουργίας του σύμπαντος, εξασφαλίζοντας μετρήσεις 1.000 φορές μεγαλύτερης ακρίβειας από αυτές του COBE.

Το τηλεκατευθυνόμενο διαστημικό σκάφος  Microwave Anisotropy Probe (MAP) εκτοξεύτηκε το Σάββατο 30 Ιουνίου 2001, σε μια αποστολή για να βρει το περιεχόμενο, τη μορφή, την ιστορία αλλά και τις ενδείξεις για το πώς θα τελειώσει το Σύμπαν. Το όχημα αυτό κατασκεύασε τη πιο λεπτομερή εικόνα όλου του σύμπαντος, ανιχνεύοντας το παλαιότερο φως του.