|
|
|
Τελικά δεν είναι το σύμπαν σαν μια μπάλα;Πηγή: chinaview, 28 Σεπτεμβρίου 2006 |
|
Μια νέα ανάλυση του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων (CMB) προτείνει ότι το σύμπαν είναι σαν μια μπάλα ποδοσφαίρου με μία εκκεντρότητα 1% ή καλύτερα σαν ένα αυγό. Ιταλοί αστροφυσικοί υποστηρίζουν ότι αυτό οφείλεται σε ένα κοσμικό μαγνητικό πεδίο - 1 δισεκατομμύριο φορές ασθενέστερο από αυτό της Γης - που διαπερνά το Σύμπαν από την εποχή της Μεγάλης Έκρηξης. Η θεωρία αυτή μπορεί να ανατρέψει τη σημερινή αντίληψη για τη δομή και την εξέλιξη του Σύμπαντος. Ιταλοί κοσμολόγοι αναθεωρώντας τα πιο πρόσφατα στοιχεία από τον δορυφόρο WMAP της NASA βρίσκουν ότι μπορούν να εξηγήσουν μερικές ιδιορρυθμίες που είναι καταγραμμένες πάνω στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων (CMB), αν υποθέσουν ότι η CMB προήλθε από ένα σύμπαν σε σχήμα ελαφρώς παρόμοιο με μια μπάλα ποδοσφαίρου. Ο Leonardo Campanelli του πανεπιστημίου της Ferrara και οι συνάδελφοι του Paolo Cea και Luigi Tedesco στο πανεπιστήμιο του Μπάρι, ερεύνησαν μια ανωμαλία στα στοιχεία που συγκέντρωνε ο δορυφόρος WMAP επί 3 χρόνια. Ο δορυφόρος, που προωθήθηκε το 2001, κατάφερε να προσδιορίσει με ακρίβεια μερικές από τις σημαντικότερες παραμέτρους του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένης και της ηλικίας του (13,7 δισεκατομμυρίων ετών) και πότε δημιουργήθηκαν τα πρώτα άτομα (380.000 έτη μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη). Μετά δε το σχηματισμό των πρώτων ατόμων δημιουργήθηκε και η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB). Το Μάρτιο του 2006, οι επιστήμονες του WMAP δημοσίευσαν πρόσθετα στοιχεία, τα οποία παρουσίαζαν μια αξιοπρόσεκτη συμφωνία με τα απλούστερα πληθωριστικά μοντέλα του Big Bang. Οι μετρήσεις του δορυφόρου συμφωνούν με το παραδοσιακό σφαιρικό μοντέλο του παρατηρούμενου σύμπαντος, αλλά όταν τα δεδομένα αναχθούν στις μεγαλύτερες κλίμακες, για παράδειγμα όλο το νυχτερινό ουρανό, η ακτινοβολία ήταν πολύ χαμηλή. Βασικά η CMB εμφανίζεται να είναι μικρής ισχύος στις μεγαλύτερες κλίμακες. Τα στοιχεία του WMAP έχουν επιβεβαιώσει την ανωμαλία σχετικά με το χαμηλό πλάτος της τετραπολικής ροπής, συγκρινόμενη με το σωστό ταίριασμα της πρόβλεψης της θεωρίας της ψυχρής σκοτεινής ύλης με το Λ, έγραψαν οι ερευνητές στην εργασία τους. Διαπίστωσαν επίσης ότι οι αποκλίσεις της ακτινοβολίας εξαφανίστηκαν εάν το σύμπαν ήταν ελλειψοειδές με μια εκκεντρότητα περίπου 1%. "Αν αυτή η απόκλιση αποδειχθεί ότι έχει μια κοσμολογική προέλευση, τότε αυτή θα έχει εκτεταμένες συνέπειες για το πως κατανοούμε το σύμπαν, και ειδικότερα για την καθιερωμένη πληθωριστική εικόνα", γράφει η ομάδα του Campanelli στις 29 Σεπτεμβρίου στο Physical Review Letters. Οι κοσμολόγοι υποθέτουν σιωπηρά ότι η ελλοχεύουσα γεωμετρία του σύμπαντος είναι σφαιρική. Αλλά η ομάδα του Campanelli βρίσκει ότι η ανωμαλία του WMAP απομακρύνει το σχήμα του σύμπαντος από αυτό το μοντέλο εάν, όταν σχηματίστηκε η CMB, το σύμπαν - τουλάχιστον το τμήμα που βλέπουμε - διέφερε περίπου 1% από τη σφαίρα. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύμπαν σε σχήμα ελλειψοειδούς. Η ομάδα του Campanelli σκέπτεται τι θα μπορούσε να έχει αναγκάσει τον Κόσμο να ξεφύγει από τη σφαιρική συμμετρία. Πιθανώς ένα μικρό κοσμικό μαγνητικό πεδίο - σχεδόν ένα δισεκατομμύριο φορές ισχυρότερο από της Γης - θα μπορούσε να φτιάξει αυτό το σχήμα. Επιπλέον, οι επιστήμονες γράφουν, ότι πρόκειται για μια σωστή τιμή της ισχύος προκειμένου "να αποτελέσει τα παρατηρηθέντα μαγνητικά πεδία στους γαλαξίες και τα σμήνη των γαλαξιών." Τα μαγνητικά πεδία παρατηρούνται όχι μόνο στα αστέρια, αλλά στους γαλαξίες, τα σμήνη, και ακόμη και στα συστήματα Lyman-a με υψηλή ερυθρή μετατόπιση. Σε γενικές γραμμές, αυτά τα πεδία θα μπορούσαν να διαδραματίσουν έναν σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό δομών (όπως οι γαλαξίες) και να έχουν επίσης επιπτώσεις στην ανισοτροπία της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου (CMB). Η μελέτη των κοσμολογικών μαγνητικών πεδίων στοχεύει να καταλάβει όχι μόνο το ρόλο που διαδραμάτισαν τα μαγνητικά πεδία στη μεγάλης κλίμακας δομή και την CMB, αλλά και να απαντήσει σε έναν από τους πιο σημαντικούς γρίφους της σύγχρονης κοσμολογίας: πότε και πώς δημιουργήθηκαν τα μαγνητικά πεδία; Αυτά λοιπόν τα πεδία είναι είτε αρχέγονα, δηλ. δημιουργημένοι πριν από την αρχή του σχηματισμού των δομών, είτε αυτά παράγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας του σχηματισμού των ίδιων των δομών. Εκτός από τη θεωρία που υποστηρίζει ότι η επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος οφείλεται σε μια απωστική δύναμη, η οποία προέρχεται από κάποια μυστηριώδη μορφή ενέργειας στο Σύμπαν (τη σκοτεινή ενέργεια του κενού), υπάρχει και μια άλλη θεωρία (στην οποία συμμετέχει ο καθηγητής του Αριστοτελείου Χρήστος Τσάγκας) που λέει ότι η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος οφείλεται στην ύπαρξη ενός κοσμικού μαγνητικού πεδίου, η «ελαστικότητα» των δυναμικών γραμμών του οποίου αλληλεπιδρά με τη γεωμετρία του χώρου και δίνει μια επιπλέον «ώθηση» στη διαστολή του Σύμπαντος. Η ερμηνεία δύο πρόσφατων παρατηρήσεων που είναι δύσκολο να ερμηνευθούν στο πλαίσιο της «κλασικής» Κοσμολογίας, της ανισοτροπίας του Σύμπαντος και της επιταχυνόμενης διαστολής του, με τη μοναδική υπόθεση της ύπαρξης ενός μαγνητικού πεδίου κοσμικής προέλευσης, δείχνει ότι τελικά ο μαγνητισμός είναι δυνατόν να ανακτήσει τη θέση του στη σύγχρονη Κοσμολογία δίπλα στη βαρύτητα. Πηγές: Βάρβογλης, Τσάγκας Ο δορυφόρος WMAP έχει στόχο την καταγραφή σε υψηλή ανάλυση της μικροκυματικής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας υποβάθρου, η οποία αποτελεί τον απόηχο της Μεγάλης Έκρηξης που δημιούργησε το Σύμπαν. Ως σήμερα οι παρατηρήσεις του δορυφόρου WMAP έδωσαν απάντηση σε πολλά προβλήματα της Κοσμολογίας, το κυριότερο από τα οποία είναι η ηλικία του Σύμπαντος, που υπολογίστηκε σε 13,7 δισεκατομμύρια έτη. Ωστόσο οι παρατηρήσεις αυτές δημιούργησαν και ένα καινούργιο πρόβλημα: έδειξαν ότι η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου εξαρτάται με έναν παράξενο τρόπο από τη διεύθυνση προς την οποία παρατηρούμε τον ουρανό. Συγκεκριμένα, ενώ αν συγκρίνουμε διάφορες μικρές περιοχές του ουρανού βρίσκουμε στατιστικά ότι εκπέμπουν την ίδια ακτινοβολία, αν συγκρίνουμε μεγάλες περιοχές βρίσκουμε αισθητή διαφορά. Οι ιταλοί αστροφυσικοί όπως είδαμε προτείνουν μια επαναστατική λύση γι' αυτό το πρόβλημα: το Σύμπαν δεν είναι σφαιρικό, αλλά ελλειψοειδές. Η σύγχρονη Κοσμολογία ξεκινάει από τη βασική υπόθεση ότι το Σύμπαν είναι ισότροπο, δηλαδή ότι δεν υπάρχει κάποια προτιμητέα διεύθυνση σε αυτό. Έτσι η 'λάμψη' της Μεγάλης Έκρηξης, που εκπέμφθηκε πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, θα πρέπει να προέρχεται από περιοχές του Σύμπαντος που απέχουν από εμάς 13,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Αυτό σημαίνει ότι η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου που σήμερα ανιχνεύεται στη Γη θα πρέπει να προέρχεται από την επιφάνεια μιας σφαίρας με ακτίνα 13,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός.
Η πάνω εικόνα παρουσιάζει τον πιο πλήρη ουράνιο χάρτη του παλαιότερου φωτός στο Σύμπαν. Τα χρώματα δείχνουν "τη θερμότερη περιοχή" (κόκκινο χρώμα 200 μΚ) και την "πιο ψυχρή" (μπλε χρώμα -200 μΚ). Η ωοειδής μορφή είναι μια κατάλληλη προβολή για να παρουσιάσει ολόκληρο τον Ουρανό. Οι λευκές ράβδοι παρουσιάζουν την κατεύθυνση της πόλωσης του παλαιότερου φωτός. που δίνει τις ενδείξεις για τα γεγονότα που συνέβησαν στο πρώτο τρισεκατομμυριοστό του ενός δευτερολέπτου του σύμπαντος. Η μικροκυματική ακτινοβολία που συνελήφθη σε αυτή την εικόνα οφείλεται στην ακτινοβολία που γεννήθηκε 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Ενώ οι χρωματικές διαφορετικές μορφές είναι οι μικροσκοπικές διαφορές της θερμοκρασίας μέσα σε αυτό το εξαιρετικά ομοιόμορφα διασκορπισμένο φως μικροκυμάτων, που λούζουν το Σύμπαν.
|
|||
|
