openscience

Πριν από λίγες εβδομάδες, μια ομάδα αστρονόμων συγκλόνισε τον κόσμο όταν ανήγγειλαν ότι είχαν εντοπίσει ενδείξεις του κοσμικού πληθωρισμού, ενός γεγονότος που συνέβη 10^-34 δευτερόλεπτα μετά το Big Bang. Αλλά τι έκανε το Σύμπαν από τότε; Οι παρατηρήσεις και οι μετρήσεις μάς λένε ότι το σύμπαν διαστέλλεται, αλλά με τι ρυθμό; Πώς έχει αλλάξει αυτός ο ρυθμός με την πάροδο του χρόνου; Οι ερευνητές που πραγματοποιούν την έρευνα Sloan Digital Sky (SDSS) ανακοίνωσαν πρόσφατα σε συνέδριο της Αμερικανικής Εταιρείας Φυσικών ότι έχουν κάνει τις καλύτερες μετρήσεις της διαστολής του Σύμπαντος που έγιναν ποτέ.

Η ομάδα εξέτασε το σύμπαν όπως ήταν 10,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, στο 1/4 περίπου της σημερινής του ηλικίας. Διαπίστωσαν ότι το σύμπαν διαστέλλεται σε ποσοστό 1% κάθε 44 εκατομμύρια χρόνια.

Αυτό το συμπέρασμα προέκυψε από τη μελέτη νεφών αερίου υδρογόνου και 140.000 κβάζαρ. Τα κβάζαρ σχηματίζονται όταν αέριο υψηλής ταχύτητας πλησιάζει πάρα πολύ κοντά σε μια μαύρη τρύπα και στη συνέχεια ανακάμπτει λόγω ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων. Η τριβή θερμαίνει το αέριο, κάτι που έχει ως συνέπεια αυτό να λάμπει σε όμορφα χρώματα, αποκαλύπτοντας το κβάζαρ ως ένα τεράστιο πίδακα έντονου φωτός. Μετρώντας πόσο φως από το κβάζαρ παρεμποδίζεται από τα νέφη του διαγαλαξιακού αερίου υδρογόνου με την πάροδο του χρόνου, η ομάδα κατάφερε να καθορίσει το ρυθμό με τον οποίο διαστέλλεται το σύμπαν.

Η τεχνική αυτή είναι προϊόν επέκτασης προηγούμενης έρευνας, την οποία η ομάδα ολοκλήρωσε μόλις πριν από ένα χρόνο. "Λίγο περισσότερο από ένα χρόνο πριν, το προσπαθήσαμε για πρώτη φορά και δείξαμε ότι πραγματικά λειτουργεί", δήλωσε σε δελτίο Τύπου ο Δρ Matthew Pieri, από το Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ. "Τώρα επιστρέφουμε με διπλάσια δεδομένα και με αξιοσημείωτη ακρίβεια της τάξης του 2 %. Μετράμε τη διαστολή του σύμπαντος με εξαιρετική λεπτομέρεια. Όπως και τα δαχτυλίδια από έναν κορμό δέντρου μας μαρτυρούν την ηλικία του, έτσι κάθε φάσμα κβάζαρ αποτελεί ένα αρχείο της ιστορίας του σύμπαντος".

Περίπου 6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η σκοτεινή ενέργεια άρχισε να κυριαρχεί στο Σύμπαν. Η σκοτεινή ενέργεια, η οποία τώρα περιλαμβάνει ένα κατ' εκτίμηση 70% του Σύμπαντος, πιστεύεται ότι είναι ο ένοχος πίσω από την επιτάχυνση. Υπάρχουν ακόμα πολλά που δε γνωρίζουμε για τη σκοτεινή ενέργεια, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η πυκνότητά της παραμένει σταθερή, ακόμη και στο μέτωπο ενός διαστελλόμενου Σύμπαντος. Δεν “αραιώνεται”, όπως ένα αλατούχο διάλυμα όταν συνεχίζουμε να αυξάνουμε τον όγκο του νερού.

Αυτή η επιμονή της πυκνότητας πιθανόν παίζει ένα ρόλο στην επιτάχυνση της διαστολής. Πώς ή γιατί η σκοτεινή ενέργεια το κάνει αυτό; Αυτό μένει να καθοριστεί.

Ο Pieri αναφέρει ότι υπάρχει λίγη ένταση μεταξύ των πρόσφατων αποτελεσμάτων και αυτών που αναμένονταν με βάση το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων. "Είναι παράξενο", σημειώνει, "αλλά δεν θες με τίποτα να τα παρατήσεις - θα έχει πλάκα να ανακαλύψουμε πού βρίσκεται η αλήθεια".