Ένα ψυχρό σημείο στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων θα μπορούσε να είναι το λείψανο της Μεγάλης Έκρηξης

Πηγή: Space.com, 25 Οκτωβρίου 2007

Η ανακάλυψη ενός ψυχρού σημείου στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων θα μπορούσε να είναι μια, από παλιά επιδιωκόμενη, ένδειξη για το πώς εξελίχθηκε το Σύμπαν.

Ένα τεράστιο ψυχρό σημείο που ανακαλύφθηκε στο Σύμπαν θα μπορούσε να εξηγηθεί με μια κοσμική ατέλεια στον χωροχρονικό ιστό, που δημιουργήθηκε αμέσως μετά από το Big Bang, πιστεύουν οι επιστήμονες.

Εάν επιβεβαιωθεί από μελλοντικές μελέτες, η ανακάλυψη αυτή, που εκτίθεται λεπτομερώς στο περιοδικό Science, θα μπορούσε να προσφέρει στους κοσμολόγους  μια ένδειξη που από καιρό επιδίωκαν για το πώς εξελίχθηκε το νηπιακό σύμπαν.

Αλλά άλλοι επιστήμονες, ακόμη και τα μέλη της ομάδας που μελέτησε το θέμα, είναι δύσπιστοι με το νέο ισχυρισμό.

Κοσμικοί κύβοι πάγου

Οι επιστήμονες νομίζουν ότι αμέσως μόλις το Big Bang, καθώς το σύμπαν ψυχόταν και διαστελλόταν, εξωτικά σωματίδια που μετασχηματίστηκαν στα γνωστά σωματίδια που ξέρουμε σήμερα μέσω αλλαγών φάσεων παρόμοιων με τις αλλαγές (από στερεό σε υγρό και αέριο) που δοκιμάζει σήμερα η ύλη στη γη.

Και όπως γίνεται με τις αλλαγές των φάσεων στη γη, εμφανίζονται αναπόφευκτα και οι ατέλειες. Όταν το νερό κρυσταλλώνεται σε πάγο, παραδείγματος χάριν, εμφανίζονται στον πάγο νεφελώδη σημεία που είναι το σημάδι, εκεί όπου τα μόρια του νερού δεν είναι ευθυγραμμισμένα. Οι φυσικοί προβλέπουν ότι παρόμοιες ατέλειες συνέβησαν και κατά τη διάρκεια των αλλαγών φάσεων του πρώιμου σύμπαντος, και ότι αυτές οι ατέλειες έλαβαν διαφορετικές μορφές.

Η ομάδα νομίζει ότι ένα ψυχρό σημείο στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων (CMB) - μια μορφή της Μεγάλης έκρηξης που έχει ανιχνευθεί και χαρτογραφηθεί από τον δορυφόρο Wilkinson Microwave Anisotopy Probe (WMAP) της NASA  - αντιπροσωπεύει το πιο σύνθετο είδος κοσμικής ατέλειας, μια τρισδιάστατη δομή σαν σταγόνα, που ονομάζεται βασική ή συνολική δομή.

Ο Marcos Cruz του Ινστιτούτου Φυσικής της Cantabria στην Ισπανία μαζί με άλλους συναδέλφους του ανέλυσε το ψυχρό σημείο της CMB, το οποίο έχει διάμετρο 1 δισεκατομμύριο έτη φωτός, βρίσκοντας ότι αυτό είχε τις ιδιότητες σύμφωνες με μία βασική δομή.

"Το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων είναι η αρχαιότερη εικόνα που έχουμε του σύμπαντος, και επομένως είναι ένα από τα πολυτιμότερα εργαλεία για να καταλάβει κανείς την προέλευση του Κόσμου", λέει ο Cruz. "Εάν αυτό το σημείο είναι μία βασική δομή, τότε θα μας επέτρεπε να κάνουμε διακρίσεις μεταξύ των διαφορετικών θεωριών που έχουν προταθεί για το πώς εξελίχθηκε ο Κόσμος."

Άλλοι επιστήμονες λένε ότι ο ισχυρισμός της ομάδας ότι βρήκε μια κοσμική ατέλεια είναι ακόμα ασθενής. "Θα ήταν θαυμάσιο, και θα μας έδινε νέες προοπτικές για το πρώιμο σύμπαν, εάν αυτό το ψυχρό σημείο αποδειχθεί ότι είναι μια βασική ή θεμελιώδης δομή, κι όχι μια τυχαία διακύμανση, η οποία είναι ίσως και η πιθανότερη εξήγηση", τονίζει ο Lyman Page, ένα μέλος της ομάδας WMAP στο πανεπιστήμιο Princeton που δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Η Liliya Williams και ο Lawrence Rudnick, αστρονόμοι στο πανεπιστήμιο της Μινεσότας, απέδωσαν πρόσφατα το ψυχρό σημείο της CMB όχι σε μια κοσμική ατέλεια, αλλά σε μια τεράστια "τρύπα" στο Γαλαξία μας, απαλλαγμένο άστρων, αερίου ακόμη και σκοτεινής ύλης, μια μυστήρια ουσία που πιστεύουμε ότι έχει εισχωρήσει παντού στον Κόσμο αλλά που δεν μπορούμε μέχρι τώρα να την ανιχνεύσουμε άμεσα.

Μια κοσμική ατέλεια είναι μια παράξενη και μια εύλογη εξήγηση. Εντούτοις, δεν νομίζω ότι κάποιος μπορεί να υποστηρίξει ότι το κενό είναι η αιτία του ψυχρού σημείου της CMB", λέει η Williams. "Όποια κι αν αποδειχθεί ότι είναι η σωστή ερμηνεία, θα είναι ανοίξει ένα νέο παράθυρο στον πρώιμο Κόσμο, αλλά τι θα δούμε μέσω αυτού του παραθύρου δεν είναι ακόμα σαφές."

Το μέλος της ομάδας μελέτης Neil Turok του πανεπιστημίου του Καίμπριτζ αναγνωρίζει ότι η εξήγηση της ομάδας του δεν είναι "καθόλου βέβαιη" προς το παρόν. Το ψυχρό σημείο θα μπορούσε να είναι μια βασική σύσταση, αλλά υπάρχει μια πιθανότητα 1% να είναι απλώς μια τυχαία διακύμανση θερμοκρασίας στο CMB.

"Αυτό που κάνει αυτό τόσο ενδιαφέρον είναι ότι υπάρχουν διάφοροι μελλοντικοί έλεγχοι, οι οποίοι μπορούν τώρα να γίνουν", λέει ο Turok. "Έτσι η υπόθεση της βασικής δομής του ψυχρού σημείου είναι πραγματικά πολύ ελέγξιμη."

Μια κοσμική βασική δομή θα ανάγκαζε το φως που που περνά μέσω αυτής να καμφθεί, και πρέπει να είναι ανιχνεύσιμο από τις μελλοντικές διαστημικές αποστολές, πιστεύει ο Turok.