Ένας νέος χάρτης του σύμπαντος, καθ' υπόδειξιν του Einstein

Από την ιστοσελίδα των New York Times, 13 Ιανουαρίου 2004

Δύο αστρονόμοι του Πανεπιστημίου του Princeton, οι Richard Gott και Mario Juric, έφτιαξαν ένα νέο χάρτη του σύμπαντος, που παρουσιάζει τα ουράνια σώματα όπως φαίνονται από τη Γη μέχρι τις εσχατιές του Κόσμου.

Ο χάρτης δίνει δύο στοιχεία του κάθε σώματος: τη θέση του στον ουρανό και την απόσταση του από τη Γη.  Σε ένα πολύ πολύ μακρύ χαρτί παρουσιάζεται ολόκληρος ο αισθητός κόσμος, από το κέντρο της Γης έως τα πιο απόμακρα αντικείμενα του σύμπαντος. Ακόμη απεικονίζεται η κοσμική ακτινοβολία του σύμπαντος, η ηχώ του Big Bang, όταν ο Κόσμος ήταν μόνο 400.000 ετών.

Η ομάδα Sloan

Οι αστρονόμοι αυτοί συμμετέχουν σε μια διεθνή ομάδα από 13 Πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα από την Αμερική, την Ευρώπη και την Ιαπωνία. Η ομάδα αυτή που ονομάζεται Ψηφιακή Έρευνα του Ουρανού Sloan (Sloan Digital Sky Survey), έχει σαν σκοπό να χαρτογραφήσει τις θέσεις εκατομμυρίων γαλαξιών.

Αφού πάρουν φωτογραφίες του ουρανού, τις μετατρέπουν σε ψηφιακές εικόνες με πολύ μεγάλη ανάλυση και τις καταχωρούν στο δίκτυο ώστε όλοι οι επιστήμονες να έχουν πρόσβαση σε αυτές.

Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιείται ένα αστεροσκοπείο στο Νέο Μεξικό, που είναι εξοπλισμένο με ένα τηλεσκόπιο-ρομπότ των 2,5 μέτρων και του μεγαλύτερου επίγειου τηλεσκόπιου Keck στη Χαβάη. Το τεράστιο αυτό έργο που ξεκίνησε το 2000 αναμένεται να ολοκληρωθεί σε λίγα χρόνια.

Ο χάρτης

Ο χάρτης ξεκινάει από τη Γη, προχωράει στο Ηλιακό μας σύστημα, στο Γαλαξία μας, στην Τοπική Ομάδα που ανήκει ο Γαλαξίας και προχωράει μέχρι τις εσχατιές του σύμπαντος, 45 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας. Έτσι φαίνεται σαν να είναι η Γη το κέντρο του Σύμπαντος.

Αλλά είναι έτσι; Το κέντρο του σύμπαντος είναι παντού και πουθενά. Είναι το παρόν, και ο κάθε ένας από μας περιβάλλεται από ομόκεντρα κελύφη του παρελθόντος.

Αυτό είναι ένα από τα μαθήματα της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Επειδή το φως ταξιδεύει με μια πεπερασμένη ταχύτητα, το να κοιτάς πάνω στον ουρανό είναι σαν να κοιτάς πίσω στον χρόνο.  Το φεγγάρι που βλέπετε ανήκει στο παρελθόν, ενάμισι δευτερόλεπτα πριν. Η ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη γεννήθηκε πριν περίπου 14 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ο χάρτης απεικονίζει αυτό που έβλεπε στον ουρανό ένας νυκτερινός παρατηρητής τα μεσάνυχτα της 12ης Αυγούστου του 2003.

Η θέση του κάθε αντικειμένου στον χάρτη αντιστοιχεί στην ώρα που αυτό πέρασε από τον παρατηρητή από τις 12 τα μεσάνυχτα (είναι το 0 του οριζόντιου άξονα) μέχρι τα μεσάνυχτα της άλλης μέρας (το 24 του οριζόντιου άξονα).

Μέσα σε 24 ώρες θα περάσουν μπροστά από τον παρατηρητή περίπου 14.000 αστεροειδείς και 126.594 γαλαξίες. Επιπλέον 8.420 τεχνητοί δορυφόροι, ο ήλιος, το φεγγάρι και οι πλανήτες.

Οι αποστάσεις τους από τη Γη δίνεται στον κατακόρυφο άξονα είτε δεξιά είτε αριστερά του χάρτη.

Στο δεξιό κατακόρυφο άξονα οι αποστάσεις (λογαριθμικές) δίνονται με βάση την ακτίνα της Γης.

Στον αριστερό κατακόρυφο άξονα οι αποστάσεις για μεν τα κοντινά σώματα (μέχρι τον Άρη) δίνονται σε χιλιόμετρα. Από τον Άρη μέχρι το τέλος του Ηλιακού συστήματος δίνονται σε αστρονομικές μονάδες (A.U). Μία A.U. είναι περίπου 150.000.000 χιλιόμετρα και αντιστοιχεί στην απόσταση Ήλιου-Γης.

Από το τέλος του ηλιακού συστήματος μέχρι τις εσχατιές του σύμπαντος οι αποστάσεις των αντικειμένων από τη Γη είναι σε parsec (3,26 έτη φωτός).

Στον χάρτη απεικονίζονται λοιπόν το ηλιακό σύστημα, η ζώνη των αστεροειδών, η ζώνη Κάϊπερ, αστέρια, διάσημα νεφελώματα, τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και Chandra. Επίση, το σκάφος για τον έλεγχο της ανισοτροπίας των μικροκυμάτων Wilkinson (WMAP).

Επίσης, φαίνονται οι μακρινοί ταξιδιώτες του ηλιακού συστήματος Voyagers 1, 2 και Pioneer. Εν συνεχεία, δείχνει το παγωμένο νέφος του Oort, που αποτελεί το λείψανο που έμεινε από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος, προτού να φτάσουμε στα κοντινότερα αστέρια.

Πριν καλά-καλά το καταλάβουμε βρισκόμαστε στα αστέρια του Γαλαξία μας (α του Κενταύρου, Σείριος, Προκύων, Βέγας, Αρκτούρος, Αίγα, Αχενάρ κλπ) και μετά στην Τοπική Ομάδα των γαλαξιών με τους γειτονικούς μας γαλαξίες: Της Ανδρομέδας, του Τοξότη, του Μεγάλου Κυνός, τον Μ33, τα δύο Νέφη του Μαγγελάνου καθώς και πολλούς νάνους γαλαξίες (Γλύπτης, Δράκων, Εξάντας, Τρόπις κ.ά.).

Τα Μεγάλα Τείχη

Γαλαξίες σε ένα χάρτη που έφτιαξε πρόσφατα η Sloan Digital Sky Survey.

Στο απόμακρο πάνω άκρο του χάρτη (100-10.000 Mparsecs), συναντάμε τα πιο πρόσφατα αποτελέσματα της Ψηφιακής Έρευνας του Ουρανού Sloan. Μεταξύ τους είναι οι δύο μεγαλύτερες δομές που έχουν ανακαλυφθεί ποτέ, το Μεγάλο Τείχος της Έρευνας Sloan - με μήκος 1,37 δισεκατομμύρια έτη φωτός και το Μεγάλο Τείχος της Έρευνας του Κέντρου Αστροφυσικής του Χάρβαρντ.

Αυτά τα Τείχη είναι μια σπογγώδης δομή στην οποία οι γαλαξίες είναι σε σμήνη, ατάκτως διασκορπισμένα στον απέραντο χώρο, με τεράστια κενά μεταξύ τους και γι' αυτό εμφανίζεται και η σπογγώδης δομή.

Σε μια απόσταση περίπου 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας ή 3.000 Megaparsecs στο χάρτη, είναι το σημείο όπου οι αστρονόμοι λένε ότι μια μυστήρια "σκοτεινή ενέργεια" άρχισε να επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος.

Νωρίτερα όμως από αυτή την επιτάχυνση, η κοσμική βαρύτητα επιβράδυνε τη διαστολή. Η μεταβολή αυτή (από επιβράδυνση σε επιτάχυνση της διαστολής) εμφανίστηκε περίπου πριν πέντε δισεκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με τις πρόσφατες μετρήσεις, αλλά οι αποστάσεις στο χάρτη έχουν ρυθμιστεί έτσι ώστε τα πράγματα να συμβαίνουν "τώρα", παρά τότε που εξέπεμψαν το φως που βλέπουμε σήμερα.

Μετά βλέπουμε ορισμένα κβάζαρ (ενεργοί γαλαξίες) που εκλύουν απίστευτα ποσά ενέργειας, τα οποία οφείλονται στην ύλη που πέφτει μέσα σε μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του κβάζαρ.

Και τέλος, βλέπουμε στο πάνω μέρος χάρτη το απομεινάρι της Μεγάλης Έκρηξης (την Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου), κάπου 45 δισεκατομμύρια μακριά μας.

Πέρα από εκεί υπάρχει ότι φαντάζεστε: Οι πλατωνικές μορφές, η αναπνοή του Θεού κλπ.

Ο Gott είπε ότι αυτός και ο Juric σκοπεύουν να φτιάξουν μια έκδοση του χάρτη τους πλάτους 7 μέτρων και ύψους 51 μέτρων, που θα μπορούσε να προβληθεί στην πλευρά ενός ψηλού κτιρίου.

Ο Gott και οι συνάδελφοί του (Mario Juri, David Schlegel, Fiona Hoyle, Michael Vogeley, Max Tegmark, Neta Bahcall, Jon Brinkmann), έχουν βάλει στην παρακάτω διεύθυνση τα σχόλια τους καθώς και τις επιμέρους φωτογραφίες του χάρτη για το κοινό: http://www.astro.princeton.edu/~mjuric/universe/