Ερευνητές βρίσκουν πειστήρια για την αρχή του σύμπαντος

Πηγή: MIT, 3 Σεπτεμβρίου 2005

Ομάδα επιστημόνων του Παρατηρητήριου Haystack έκαναν την πρώτη ραδιοανίχνευση του δευτέριου, ένα άτομο που είναι βασικό για την κατανόηση της αρχής του σύμπαντος. Η ομάδα των επιστημόνων και μηχανικών, που καθοδηγήθηκε από τον Alan Rogers, έκανε την ανίχνευση χρησιμοποιώντας μια σειρά ραδιοτηλεσκοπίων που σχεδιάστηκε και που φτιάχτηκε από μια ερευνητική ομάδα του MIT. Τα συμπεράσματα τους - μετά από τη συγκέντρωση στοιχείων ενός έτους - δημοσιεύτηκαν σε ένα άρθρο στο περιοδικό Astrophysical Journal Letters. 

Η ανίχνευση του δευτέριου - ένα βαρύ ισότοπο του υδρογόνου - είναι ενδιαφέρουσα επειδή η ποσότητα του δευτέριου μπορεί να σχετίζεται με την ποσότητα της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν, αλλά είναι αόριστες οι ακριβείς μετρήσεις του. Λόγω του τρόπου που δημιουργήθηκε το δευτέριο στη Μεγάλη Έκρηξη, μια ακριβής μέτρηση του δευτέριου θα επέτρεπε στους επιστήμονες να θέσουν περιορισμούς στα μοντέλα του Big Bang.

Επίσης, μια ακριβής μέτρηση του δευτέριου θα ήταν ένας δείκτης της πυκνότητας των κοσμικών βαρυονίων, ενώ αυτή η πυκνότητα των βαρυονίων θα έδειχνε εάν η συνηθισμένη ύλη είναι σκοτεινή και βρίσκεται σε περιοχές, όπως είναι οι μαύρες τρύπες, τα νέφη του αερίου ή οι καφετιοί νάνοι, ή είναι φωτεινή και μπορεί να βρεθεί στα αστέρια. Αυτές λοιπόν οι πληροφορίες βοηθούν τους επιστήμονες που προσπαθούν να καταλάβουν τις πρώτες στιγμές του Κόσμου μας.

Μέχρι τώρα το άτομο του δευτέριου ήταν εξαιρετικά δύσκολο να ανιχνευθεί με τα όργανα πάνω στη Γη. Η εκπομπή από ένα άτομο του δευτέριου είναι αδύνατη δεδομένου ότι δεν είναι πολύ άφθονο μέσα στο διάστημα. Είναι περίπου ένα άτομο δευτέριου για κάθε 100.000 άτομα υδρογόνου, και κατά συνέπεια η κατανομή του δευτέριου είναι διάχυτη. Επίσης, στα οπτικά μήκη κύματος η γραμμή του υδρογόνου είναι πολύ κοντά στη γραμμή του δευτέριου, κάτι που το μπερδεύει με το υδρογόνο, αλλά στα μήκη  των ραδιοκυμάτων, το δευτέριο ξεχωρίζει αρκετά από το υδρογόνο και έτσι μπορούν οι μετρήσεις να δώσουν συνεπέστερα αποτελέσματα.

Επιπλέον, ο σύγχρονος τρόπος ζωής μας, που είναι γεμάτος με συσκευές που εκπέμπουν ραδιοκύματα (RFI), εμποδίζει την ανίχνευση του αδύνατου ραδιοσήματος του δευτέριου. Ας αναλογιστούμε τι παρεμβολές υπάρχουν στις ραδιοσυχνότητες: κινητά, ηλεκτροφόρα καλώδια, μπίπερ, φώτα φθορισμού, TV κλπ. Γι αυτό και ξεκίνησε μια συστηματική αναζήτηση των πηγών RFI.

Το δίκτυο ανίχνευσης του δευτέριου στο Haystack είναι μια εγκατάσταση στο μέγεθος του ποδοσφαίρου που υποστηρίχτηκε από το Εθνικά Ίδρυμα Επιστήμης, το MIT και την TruePosition Inc.