Ανιχνεύθηκαν οι "σπόροι" των σμηνών των γαλαξιών
Οι επιστήμονες προσφέρουν στοιχεία για την Μεγάλη Έκρηξη και τον πληθωρισμό

Από σελίδα Washington Post, 24 Μαίου 2002

Νέες εικόνες του αρχικού σύμπαντος δείχνει τους μικρούς κυματισμούς που πιθανά έγιναν το κάθε κομμάτι της ύλης που βλέπουμε σήμερακαι της ενέργειας, ανέφεραν οι επιστήμονες.

Οι αστρονόμοι που μελετούν το παλαιότερο φως στον κόσμο, την εξασθενίζουσα πυράκτωση της Μεγάλης Έκρηξης του σύμπαντος πριν 14 δισεκατομμύρια έτη, έχουν κατορθώσει να ανιχνεύσουν τις πρώτες μικρές μάζες της ύλης που εξελίχθηκαν τελικά στους μυριάδες γαλαξίες που αριθμούν το σημερινό σύμπαν.

"Για πρώτη φορά, βλέπουμε τους σπόρους των σμηνών των γαλαξιών και αυτό, για πρώτη φορά, επιβεβαιώνει τις θεωρίες για το σχηματισμό των γαλαξιών", είπε ο επικεφαλής της ομάδας Anthony Readhead στην Ουάσιγκτον.

Χρηματοδοτημένη από το Τεχνολογικό Ίδρυμα της Μασαχουσέτης και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστήμης, η ομάδα του Readhead μέτρησε μικροσκοπικές παραλλαγές στην εξασθενημένη μεταλαμπή του Big Bang,  χρησιμοποιώντας μια ακολουθία 13 ηλεκτρονικά συνδεμένων ραδιο-τηλεσκοπίων επάνω σε ένα απομακρυσμένο οροπέδιο στην έρημο της Χιλής.

Τα φωτόνια της ακτινοβολίας που αποτελεί εκείνη την μεταλαμπή, γνωστή ως Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων, άρχισαν το ταξίδι τους, μέσω του διαστήματος, 300.000 έτη μετά από το Big Bang.

Μέχρι εκείνο το χρονικό σημείο, όλη η ύλη στον διαστελλόμενο κόσμο ήταν ακόμα τόσο στενά συμπιεσμένη, που τα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας δεν θα μπορούσαν να ταξιδεψουν μακριά χωρίς να κινηθεί κάπου. Μετά από 300.000 έτη ή τόσο περίπου, το σύμπαν ψύχθηκε αρκετά και έγινε διαφανής στην ακτινοβολία, γεννώντας έτσι το Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων.

Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι το σύμπαν σε αυτό το σημείο στην ιστορία του ήταν μια κατά προσέγγιση σφαιρική περιοχή καυτού αερίου που διαστελλόταν ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αλλά δεν ήταν απολύτως ομοιόμορφο.

Αποδείξεις για τον Πληθωρισμό

Με αυτές τις παρατηρήσεις, η ομάδα του Readhead έχει παράσχει ανεξάρτητα στοιχεία ότι ο κόσμος, στην πραγματικότητα, άρχισε με μία Έκρηξη και υποβλήθηκε έπειτα σε μια σύντομη περίοδο υπερ-ταχείας διαστολής, ή όπως λέγεται πληθωρισμός.

Αυτή η πληθωριστική εποχή εμφανίστηκε πριν ολοκληρωθεί καν το πρώτο δευτερόλεπτο, αναγκάζοντας τον ίδιο το χώρο να επεκταθεί πολύ γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός. Μόλις τελείωσε ο πληθωρισμός, η διαστολή του κόσμου συνεχίζεται αλλά με μικρότερη επιτάχυνση.

"Παρά το όνομα Big Bang η συμβατική θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης μας λέει πολύ ελάχιστα για την έκρηξη," λέει ο Alan Guth, ένας κορυφαίος ερευνητής στο Τεχνολογικό Ίδρυμα της Μασαχουσέτης και ένας από τους αρχικούς συντάκτες της θεωρίας του πληθωρισμού.

Το Big Bang μόνο, είπε, "δεν μας λέει πως εκρήκτηκε, γιατί εκρήχτηκε ή τι μπορεί να είχε συμβεί προτού να εκραγεί. Αληθινά, η συμβατική θεωρία του Big Bang πραγματικά δεν είναι τίποτα άλλο εκτός από μια θεωρία της συνέπειας του bang (έκρηξης). Αλλά ο πληθωρισμός προσπαθεί να περιγράψει την ίδια την έκρηξη".

Η θεωρία του πληθωρισμού αφηγείται την προέλευση της κανονικής ύλης -- τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια που αποτελούν τον ορατό κόσμο γύρω από μας -- και προβλέπει την ύπαρξη των εξωτικών, αλλά όχι-ακόμα-ανιχνευμένων μορφών της "σκοτεινής" ύλης και της "σκοτεινής" ενέργειας που εμφανίζονται τώρα να εξουσιάζουν το σύμπαν.

Η θεωρία αυτή απαιτεί επίσης μια "επίπεδη" γεωμετρία, που σημαίνει ότι οι νόμοι του Ευκλείδη ισχύουν στις κοσμικές κλίμακες. Σε έναν επίπεδο κόσμο, οι παράλληλες γραμμές δεν συναντιούνται ποτέ και οι γωνίες ενός τριγώνου, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλο είναι, αθροιζόμενες δίνουν πάντα μέχρι 180 μοίρες.

Ενώ αυτή η θεωρία μπορεί να απευθύνεται στην κοινή αίσθηση, άλλα σενάρια που είναι δυνατά είναι δύσκολο να παρουσίασουν το είδος της γεωμετρίας που χρησιμοποιούν. Η ομάδα του Readhead έχει παράσχει ανεξάρτητα στοιχεία ότι οι κανόνες του Ευκλείδη πράγματι ισχύουν και ότι ο κόσμος είναι επίπεδος όπως απαιτείται από τον πληθωρισμό.

"Βρίσκουμε ανεξάρτητα από άλλες ομάδες ότι το σύμπαν είναι επίπεδο και ότι είναι σύμφωνο με τον πληθωρισμό," είπε ο Guth.

Τα στοιχεία υποστηρίζουν επίσης τις πρόσφατες παρατηρήσεις που δείχνουν ότι το σύμπαν εξουσιάζεται από μια μυστήρια, απωθητική σκοτεινή ενέργεια που προξενεί την επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος, όχι την επιβράδυνση όπως προηγουμένως είχε θεωρηθεί.

Στην πραγματικότητα, τα στοιχεία που συλλέγονται από την ομάδα του Readhead δείχνουν ότι το συνολικό υλο-ενεργειακό περιεχόμενο του κόσμου είναι κατά προσέγγιση 60 τοις εκατό σκοτεινής ενέργειας, ύλη 35 τοις εκατό σε μια μορφή που κανένας δεν έχει ανιχνεύσει ακόμα -- "σκοτεινή ύλη" -- και ακριβώς κανονική "ύλη" μόνο 5 τοις εκατό".

"Αυτή πραγματικά είναι μια πολύ συναρπαστική κατάσταση για την επιστήμη, όταν έχετε πολύ ευδιάκριτες και αξιόπιστες παρατηρήσεις που δεν μπορείτε πραγματικά να εξηγήσετε με έναν καθιερωμένο τρόπο",  είπε ο Readhead.