Αστροφυσική, Διάστημα

Ο άνθρακας δεν ήταν αρκετός για να ανάψει το πρώτο φως στο Σύμπαν

Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψαν τον παλαιότερο και πιο μακρινό άνθρακα στο Σύμπαν, αλλά φαίνεται ότι δεν είναι σε αρκετή ποσότητα που προβλέπουν οι καθιερωμένες θεωρίες για το πώς άρχισε να ‘φωτίζεται’ το Σύμπαν, όπως υπολόγισε ένας ερευνητής του Πανεπιστημίου Swinburne της Αυστραλίας

Share

Μια διεθνής ομάδα  αστρονόμων ανακάλυψαν τον παλαιότερο και πιο μακρινό άνθρακα στο Σύμπαν, αλλά φαίνεται ότι δεν είναι σε αρκετή ποσότητα που προβλέπουν οι καθιερωμένες θεωρίες για το πώς άρχισε να ‘φωτίζεται’ το Σύμπαν, όπως υπολόγισε ένας ερευνητής του Πανεπιστημίου Swinburne της Αυστραλίας

Ο παλαιότερος άνθρακας δεν ήταν αρκετός για να μπορέσει να δώσει το πρώτο φως του Σύμπαντος

Στις απαρχές του Σύμπαντος μια σκοτεινή διάχυτη ομίχλη του ουδέτερου αερίου υδρογόνου κάλυπτε τα πάντα. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι αυτή η ομίχλη ξεκαθάρισε μόλις σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια και εξέπεμψαν το φως του.

Υπάρχει μια στενή σχέση μεταξύ της ποσότητας του φωτός και του άνθρακα που παράγεται μέσα στα αστέρια. Ωστόσο, αθροίζοντας όλο τον άνθρακα που δημιουργήθηκε σε αυτά τα 13 δισεκατομμύρια χρόνια διαπίστωσε η Emma Ryan-Weber πως το ποσό του άνθρακα, και επομένως ο αριθμός των  άστρων ήταν ανεπαρκής για την άρση αυτής της ομίχλης.

"Έτσι, το φως πρέπει να προέρχεται από κάπου αλλού, ίσως από έναν άγνωστο πληθυσμό κβάζαρ ή από αστέρια που κρύβουν περισσότερο άνθρακα ή από άνθρακα κρυμμένο σε μια απαρατήρητη κατάσταση”.

Όταν το Σύμπαν ξεκίνησε με το Big Bang υπήρχαν μόνο το υδρογόνο και το ήλιο. Μετά την πρώτη έκρηξη των μεγάλων άστρων ως σουπερνόβα, δημιουργήθηκαν κι άλλα στοιχεία όπως άνθρακας, οξυγόνο κλπ από τα οποία εσείς, εγώ, και η Γη αποτελούμαστε.

Οι ερευνητές γνωρίζουν ότι ο άνθρακας που έχουν ανακαλύψει είναι παλιός διότι ανιχνεύθηκε στο υπέρυθρο μήκος κύματος και όχι στην υπεριώδη ακτινοβολία, όπως στη Γη. Το Σύμπαν από τότε που γεννήθηκε έχει μεγαλώσει πάρα πολύ, γι αυτό και το μήκος κύματος του φωτός που εκπέμπεται από τα αρχαία άτομα του άνθρακα έχει μετατραπεί σε μήκη από 155 έως 1085 νανόμετρα κατά το χρονικό διάστημα μέχρι να φθάσουν στη Γη.

Αν και οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει διαγαλαξιακό άνθρακα για πολλά χρόνια, κανείς δεν είχε προσπαθήσει να τον εντοπίσει στις απαρχές του Σύμπαντος, γιατί έπρεπε να τον εξετάσουν στο εγγύς υπέρυθρο μήκος κύματος. Ας σημειωθεί πως οι παρατηρήσεις στο εγγύς υπέρυθρο είναι δύσκολο να γίνουν λόγω της παρεμβολής έντονων φασματικών γραμμών στον ουρανό της νύχτας.

Οι λεπτομέρειες που περιβάλλουν το τέλος του σκοτεινού Σύμπαντος, μια διαδικασία γνωστή ως «επαναιονισμός», είναι από τα τελευταία μυστήρια της σύγχρονης κοσμολογία. Οι αστρονόμοι πρέπει να ανακαλύψουν πότε το αστρικό φως από τους πρώτους γαλαξίες φώτισε το Σύμπαν, ιονίζοντας το ουδέτερο υδρογόνο. Και δεν ξέρουν, επίσης, πόσο μεγάλοι ήταν αυτοί οι γαλαξίες, ή αν αυτοί περιείχαν τους ίδιους τύπους άστρων, όπως αυτούς που βλέπουμε σήμερα.

Ακόμη άλλες μετρήσεις που υποδηλώνουν ένα πολύ μεγάλο αριθμό γαλαξιών στις απαρχές του Σύμπαντος θα μπορούσαν να φέρουν αρκετό φως για την άρση της συμπαντικής ομίχλης, εφόσον οι τότε συνθήκες είναι ρυθμισμένες κατάλληλα. Ας σημειωθεί πως η έρευνα της Emma για τον διαγαλαξιακό άνθρακα στις απαρχές του Σύμπαντος προβλέπει μία εντελώς ανεξάρτητη μέτρηση της ποσότητας του φωτός των άστρων, κι όχι με τη μέθοδο του αριθμού των γαλαξιών. .

"Ένα αρκετό αστρικό φως είναι αναγκαίο για την άρση της ομίχλης. Είναι σαν να βλέπετε με ένα φως στο ένα μέτρο και ξαφνικά είστε σε θέση να δείτε ένα χιλιόμετρο πιο κάτω."

Η Emma και οι συνεργάτες της σχεδιάζουν κι άλλες παρατηρήσεις για την αναζήτηση του άνθρακα σε μια διαφορετική κατάσταση ώστε να δούμε αν μπορεί να καλύψουν αυτές τις ελλείψεις του αστρικού φωτός.

Οι παρατηρήσεις του άνθρακα στο αρχέγονο Σύμπαν έγιναν με το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο των 8 μέτρων στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο στη Χιλή, καθώς και το Τηλεσκόπιο Keck των 10 μέτρων στη Χαβάη.

Τα αποτελέσματα έχουν ήδη δημοσιευθεί στο Monthly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Πηγή: Science in Public

Σχετικά άρθρα

1. Ένα αστέρι μόνο εξέπεμψε το πρώτο φως στο Σύμπαν

2. Οι αστρονόμοι βλέπουν τα στοιχεία του πρώτου φωτός στον κόσμο

3. Το Μεγάλο Διοφθαλμικό Τηλεσκόπιο LBT βλέπει το πρώτο φως στον ουρανό

4. Επιστήμονες βλέπουν φως που μπορεί να είναι από τα πρώτα αντικείμενα στο Σύμπαν

About the author

physics4u

Leave a Comment

Share