|
|
|
Σώθηκε η θεωρία του Big Bang
|
Μια προφανής απόκλιση που υπήρχε μέχρι τώρα στη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης για την εξέλιξη του σύμπαντος, φαίνεται να έχει να εναρμονιστεί από τους αστροφυσικούς που εξετάζουν την κίνηση των αερίων στα αστέρια. Συγκεκριμένα οι αστροφυσικοί αναζητούσαν την απάντηση γιατί να υπάρχει πολύ λιγότερο ήλιο-3 στο σύμπαν, κάπου το 1/10 από όσο προβλέπουν οι καθιερωμένες θεωρίες της κοσμολογίας και της αστρικής εξέλιξης. Το ισότοπο ήλιο-3 -- μαζί με το υδρογόνο και το λίθιο -- είναι ένα από τα πολύ λίγα στοιχεία που συντέθηκε κατά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αλλά παράγονται κι άλλες ποσότητες ηλίου-3 στα αστέρια χαμηλής μάζας, όταν καίνε όλο το υδρογόνο στους πυρήνες τους. Ο καθηγητής John Lattanzio από το Πανεπιστήμιο Monash της Αυστραλίας, διευθυντής του κέντρου για την αστρική και πλανητική αστροφυσική, ανακοίνωσε ότι η σύγχυση που περιβάλλει τη Μεγάλη Έκρηξη περιστρέφεται γύρω από την ποσότητα του αερίου ηλίου-3 στο σύμπαν. "Η θεωρία του Big Bang προβλέπει μια ορισμένη ποσότητα του ηλίου-3 στον Κόσμο", λέει ο αθηγητής Lattanzio. "Το πρόβλημα είναι, ότι τα αστέρια χαμηλής μάζας (περίπου μία έως δύο φορές το μέγεθος του ήλιού μας) φτιάχνουν επίσης ήλιο-3 ως δευτερεύον προϊόν της σύντηξης του υδρογόνου στους αστρικούς πυρήνες τους. "Πιστεύεται ότι όταν το αστέρι γίνει ένας γίγαντας αναμιγνύει το ήλιο-3 στην επιφάνειά του και, κοντά στο τέλος της ζωής του, αναβλύζει το ήλιο-3 στο διάστημα λίγο προτού γίνει ένα πλανητικό νεφέλωμα. "Αλλά υπάρχουν ασυνέπειες με το ποσό του ηλίου-3 που προβλέπεται πως είναι στον Κόσμο και την ποσότητα που πραγματικά υπάρχει, φαίνεται δηλαδή να υπάρχει πολύ λιγότερο ποσό από αυτό που αναμένεται από τη θεωρία." Μερικοί επιστήμονες θεωρούν ότι η γρήγορη περιστροφή των άστρων χαμηλής μάζας καταστρέφει το ήλιο-3 που αυτοί παράγουν. Αλλά τα μοντέλα των υπολογιστών που έχουν συμπεριλάβει αυτήν την περιστροφή στις υποθέσεις τους, ενώ παρουσιάζουν κάποια καταστροφή του ηλίου-3, δεν ήταν σε θέση να εναρμονιστούν με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Ο καθηγητής Lattanzio, σε συνεργασία με τους Peter Eggleton και David Dearborn από τα Εθνικά Εργαστήρια Lawrence Livermore, έτρεξε τρισδιάστατα μοντέλα υπολογιστών της ζωής ενός ερυθρού γίγαντα σε μερικούς από τους γρηγορότερους υπολογιστές σε παγκόσμιο επίπεδο, για να ερευνήσουν εάν υπήρξε κάποιο είδος μίξης αερίων, που να έγινε στα αστέρια και να κατέστρεψε το ήλιο 3. Οι αστροφυσικοί αυτοί έχουν υπολογίσει ότι όταν γερνά ένα αστέρι χαμηλής μάζας 'πρήζεται' και γίνεται ένα ερυθρός γίγαντας. Κατά τη διάρκεια της φάσης αυτής τα εξωτερικά στρώματα του άστρου γίνονται ταραχώδη. Τότε δε η μεγάλη ποσότητα του ηλίου-3 που έχουν παράγει τα άστρα αυτά ωθείται προς το καυτό εσωτερικό του άστρου, όπου αυτό τότε καίγεται. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι οποιαδήποτε ποσότητα ηλίου-3 στο εσωτερικό του άστρου αναμιγνύεται σε αυτά τα στρώματα μεταφοράς. Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι η αναταραχή στη βάση του στρώματος μεταφοράς του άστρου προκαλεί βαθιά "υδροδυναμική" μίξη, που καταστρέφει τα ήλιο-3. Έτσι καμία ποσότητα από αυτό δεν μπορεί να απελευθερωθεί στο διάστημα. Οι πυρήνες ηλίου-3 μετατρέπονται σε ένα άλλο ισότοπο του ηλίου, το ήλιο-4, και υδρογόνο. Δηλαδή, κοντά στο τέλος της ζωής ενός άστρου υπάρχει μια "πυρηνική έκλαμψη" και σε αυτή την περίοδο, περίπου, τα μοντέλα των υπολογιστών αποκάλυψαν μια μικρή αστάθεια στη μετακίνηση των αερίων στο αστέρι. "Όταν εξετάσαμε το μοντέλο αυτό σε τρισδιάστατη εικόνα βρήκαμε μια υδροδυναμική αστάθεια, η οποία προκαλείται από τη μίξη και καταστρέφει το ήλιο 3, έτσι ώστε να μην απελευθερωθεί καμιά ποσότητα στο διάστημα", εξηγεί ο καθηγητής Lattanzio. "Έτσι λύθηκε αυτό το πρόβλημα με τη Μεγάλη Έκρηξη - το ήλιο 3 στον Κόσμο προέρχεται από τη Μεγάλη Έκρηξη και τα αστέρια χαμηλής μάζας, αν και παράγουν το ήλιο 3, δεν το απελευθερώνουν στον Κόσμο επειδή το καταστρέφουν." Τα συμπεράσματά τους έχουν δημοσιευθεί στο περιοδικό Science. |
|||
|
