Κοσμολογία

Πόσο ισοτροπικό είναι το σύμπαν;

Written by Δ.Μ.

Οι κοσμολόγοι μπορούν να αναστενάξουν με ανακούφιση: η ακριβέστερη ως σήμερα μελέτη επιβεβαιώνει τη βασική υπόθεση ότι το Σύμπαν διαστέλλεται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις, χωρίς να περιστρέφεται ή να τεντώνεται.

Print Friendly, PDF & Email
Share

Οι κοσμολόγοι μπορούν να αναστενάξουν με ανακούφιση: η ακριβέστερη ως σήμερα μελέτη επιβεβαιώνει τη βασική υπόθεση ότι το Σύμπαν διαστέλλεται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις, χωρίς να περιστρέφεται ή να τεντώνεται.

universewΑν κοιτάξει κανείς το Σύμπαν σε μεγάλη κλίμακα, οι ιδιότητες του χωροχρόνου είναι (πιθανότατα) ίδιες προς όλες τις κατευθύνσεις

Κατά μέσο όρο, το σύμπαν μοιάζει ίδιο ανεξάρτητα από ποιο δρόμο το παρατηρείς. Ωστόσο, είναι πιθανό ο κόσμος να περιστρέφεται – ή να έχει κάποια περισσότερο περίπλοκη γεωμετρία – περιπτώσεις στις οποίες ο ρυθμός επέκτασης του σύμπαντος θα πρέπει να μεταβάλλεται με την κατεύθυνση. Ομάδα ερευνητών διερεύνησε αυτές της μορφές ανισοτροπίας στους χάρτες της Κοσμικής Μικροκυματικής Ακτινοβολίας Υποβάθρου (CMB). Με εξέταση όλου του εύρους των μοντέλων ανισοτροπίας, η ομάδα θέτει τους πιο στενούς – μέχρι στιγμής – περιορισμούς στην κοσμική επέκταση σε μια εγγενή εξάρτηση της επέκτασης του σύμπαντος από την κατεύθυνση.

Οι καλύτερες μετρήσεις μας της ισοτροπίας είναι αυτές της CMB, οι οποίες δείχνουν ότι το σύμπαν είναι σχεδόν ομοιόμορφο σε όλο τον ουρανό. Υπάρχουν μικρές διακυμάνσεις στην CMB (στο επίπεδο του ενός μέρους στα 10^5) που μπορούν να εξηγηθούν ως διαταραχές στην πυκνότητα του σύμπαντος. Ωστόσο, ορισμένες από τις διακυμάνσεις της CMB θα μπορούσαν να είναι αποτέλεσμα ανισοτρόπου διαστολής, που θα μπορούσε να αλλάξει το μήκος κύματος του φωτός σε εξάρτηση με την κατεύθυνση άφιξής του. Ένα ανισότροπο σύμπαν θα ήταν ασύμβατο με ορισμένα κοσμολογικά μοντέλα, όπως αυτό του κοσμικού πληθωρισμού.

Τέσσερα δυνητικά πρότυπα κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου για σύμπαντα στα οποία υπάρχει συγκεκριμένη κατεύθυνση επέκτασης

Τέσσερα δυνητικά πρότυπα κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου για σύμπαντα στα οποία υπάρχει συγκεκριμένη κατεύθυνση επέκτασης

Προηγούμενες μελέτες έχουν περιοριστεί γενικά στα μοντέλα ανισοτροπίας που παρουσιάζονται ως περιστροφή (μια αποκαλούμενη ανισοτροπία διανυσματικού τύπου). Η Daniela Saadeh του University College London και οι συνεργάτες της έχουν υιοθετήσει μια πιο γενική προσέγγιση, η οποία περιλαμβάνει ανισοτροπικά μοντέλα που βασίζονται σε ένα πλήρες φάσμα γεωμετρικών τύπων (βαθμωτών, διανυσματικών και τανυστικών). Οι ερευνητές μετέβαλαν τις παραμέτρους αυτού του γενικού μοντέλου και το συνέκριναν με τα δεδομένα της CMB από τον δορυφόρο Planck, του οποίου οι μετρήσεις πόλωσης είναι υψηλής ευαισθησίας στα ανισοτροπικά μοντέλα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα ανισοτροπικά μοντέλα είναι ασύμφωνα με τις παρατηρήσεις. Σύμφωνα με τα νέα όρια των συγγραφέων, οι πιθανότητες το σύμπαν μας να είναι ανισότροπο είναι 1 από 121000.

Πηγή

Print Friendly, PDF & Email

About the author

Δ.Μ.

Share