Το δευτέριο βοηθάει στην μέτρηση της μάζας του σύμπαντος

Από σελίδα του Space Daily 16 Μαίου 2001

Αστρονόμοι, χρησιμοποιώντας το γιγάντιο τηλεσκόπιο Keck της Χαβάης, πραγματοποίησαν την ακριβέστερη μέχρι σήμερα μέτρηση της ποσότητας δευτερίου, ή βαρέος υδρογόνου, στο σύμπαν. Αυτό το εύρημα παρέχει μια έμμεση απόδειξη της θεωρίας του Big Bang για την προέλευση του σύμπαντος.

Η νέα αυτή ανακάλυψη της εξαμελούς ομάδας, από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο San Diego, με υπεύθυνο τον David Tytler, δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Astrophysical Journal και η μελέτη στηρίχτηκε στην παρατήρηση ενός απόμακρου κβάζαρ, του οποίου οι φωτεινές ακτίνες διαπερνούν ένα πυκνό νέφος αερίων.

Τα μήκη κύματος του φωτός, του συγκεκριμμένου κβάζαρ, απορροφήθηκαν από διάφορα είδη ατόμων στο ενδογαλαξιακό χώρο, από πολύ μακρυνά νέφη αερίων. Αυτοί καθόρισαν με υπερσύγχρονα φασματόμετρα, τοποθετημένα πάνω στο τηλεσκόπιο Keck (διαμέτρου δέκα μέτρων), ότι το νέφος των αερίων περιέχει ένα άτομο δευτερίου (ισότοπο του υδρογόνου με ένα νετρόνιο) για κάθε 40.000 άτομα κανονικού υδρογόνου.

"Σύμφωνα με την θεωρία, αρκετές ποσότητες δευτερίου στο πρώιμο σύμπαν, σχηματίστηκαν με τη βοήθεια πυρηνικών αντιδράσεων στα πρώτα 1.000 δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη" εξήγησε ο David Tytler. "Η ποσότητα του δευτερίου εξαρτάται αποκλειστικά από τον αριθμό των πρωτονίων και των νετρονίων. Έτσι, αν εμείε μετρήσουμε το δευτέριο, μπορούμε να προσδιορίσουμε τον αριθμό των πρωτονίων, και εν συνεχεία πόση ύλη είναι παρούσα σήμερα στο σύμπαν".

Στο πρώτο κλάσμα του δευτερολέπτου μετά το Big Bang, το σύμπαν περιείχε σχεδόν ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης. Για κάθε δύο δισεκατομμύρια όμως αντι-πρωτονίων, στο σύμπαν υπήρχαν δύο δισεκατομμύρια πρωτονίων συν ένα ακόμη πρωτόνιο.

Η μέθοδος που χρησιμοποίησε η ομάδα θεωρείται από τις πιο ακριβείς, για την μέτρηση του δευτερίου, γιατί αυτοί προσπαθούν να κοιτάξουν στις απαρχές του σύμπαντος, παρατηρώντας το φως των κβάζαρ (από τα πιό παλαιά αντικείμενα του σύμπαντος, άρα το φως τους είναι πολύ παλαιό) μέσα από νέφη αερίου. Το δευτέριο εξαφανίστηκε λόγω του σχηματισμού και της εξέλιξης  των άστρων , έτσι η μέθοδος αυτή, να ψάξνεις μέσα στα ενδογαλαξιακά αέρια νέφη (που είναι από τις απαρχές του σύμπαντος), πλεονεκτεί.

Αν, λοιπόν, συνδυάσουμε όλες τις πληροφορίες, οι οποίες συλλέχτηκαν από τα τηλεσκόπια και παρατηρητήρια, αναδύεται η ακόλουθη εικόνα: το σύμπαν αποτελείται κατά 4% από πρωτόνια, ηλεκτρόνια και άλλα γνωστά σωματίδια, κατά 30% από κάποιο μυστηριώδο αόρατο τύπο μάζας που καλείται "σκοτεινή ύλη", και περίπου 66% από τον ακόμη πιό μυστηριώδη τύπο της μάζας-ενέργειας, την λεγόμενη σκοτεινή ενέργεια του κενού.