Κυριακή, 15 Ιουλίου 2018

Η NASA επεξεργάζεται την ταχύτητα διαστολής του σύμπαντος και βρίσκει πολύ παράξενες διαπιστώσεις

Οι επιστήμονες της NASA έχουν κάνει την πιο ακριβή μέχρι τώρα μέτρηση της διαστολής του σύμπαντος ποτέ – και βρήκαν πράγματι ένα πολύ περίεργο αποτέλεσμα. Στην έρευνα της χρησιμοποίησε δύο διαστημικά τηλεσκόπια για να δει πόσο γρήγορα αναπτύχθηκε το σύμπαν. Ανακαλύπτοντας ότι ο σημαντικός αυτός αριθμός θα μπορούσε να βοηθήσει ώστε να κατανοήσουμε από πού προήλθε ο κόσμος και πού πηγαίνει. 

Αλλά η νέα αυτή ακριβής μέτρηση οδηγεί στην πραγματικότητα σε μεγαλύτερη σύγχυση από ό, τι διαλύει. Φαίνεται να υπάρχει μια παράξενη αναντιστοιχία στον τρόπο με τον οποίο το σύμπαν επεκτείνεται – μια ανακάλυψη που θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι υπάρχει μια εντελώς νέα φυσική, που στηρίζει το σύμπαν, περιμένοντας όμως να βρεθεί.
 
Τα μυστηριώδη αποτελέσματα θα μπορούσαν να έχουν προκληθεί είτε από τη σκοτεινή ύλη, είτε τη σκοτεινή ενέργεια που μπορεί να είναι ακόμη πιο εξωτική από ό, τι είχε προηγουμένως θεωρηθεί, ή από ένα άγνωστο νέο σωματίδιο που βρίσκεται στον χώρο.
 
Εδώ και καιρό θέλουν οι αστροφυσικοί να υπολογίσουν το ρυθμό που επεκτείνεται το σύμπαν – γνωστό κι ως σταθερά του Hubble – όσο ακριβέστερα μπορούν. Ανακαλύπτοντας το πόσο γρήγορα αναπτύσσεται από τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, θα μπορούσαν να απαντήσουν στα πιο θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με το από πού ήρθε το σύμπαν και πού πηγαίνει.
Αλλά καθώς οι μετρήσεις έγιναν ακριβέστερες, έχουν γίνει και πιο διαφορετικές. Τα αποτελέσματα δε που προκύπτουν από τους διάφορους τρόπους μέτρησης του ρυθμού επέκτασης είναι σε αντίθεση μεταξύ τους.
 
Οι αστροφυσικοί έχουν μια εικόνα για το πως ήταν το σύμπαν  κοντά στην αρχή του, αλλά θα πρέπει να είναι και σε θέση να προβλέψουν πού είναι τώρα, αλλά το αποτέλεσμα που παίρνουν είναι λάθος. Αυτό υποδηλώνει ότι υπάρχει κάτι λάθος με τις μετρήσεις ή με την κατανόησή μας για το σύμπαν.
 
Οι επιστήμονες είχαν αρχικά την ανησυχία ότι η ασυμφωνία ήταν το αποτέλεσμα ενός σφάλματος σε έναν ή περισσότερους από τους τρόπους που προσπαθούν να μετρήσουν τη σταθερά. Αλλά η νέα έρευνα δείχνει ότι δεν συμβαίνει αυτό και ότι οι μετρήσεις είναι σωστές – αλλά ότι κάτι που δεν έχει ανακαλυφθεί αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο το σύμπαν επεκτείνεται.
 
Μια μέτρηση προέρχεται από την αποστολή Planck του ESA, η οποία χαρτογράφησε το σύμπαν καθώς φαινόταν μόνο 360.000 χρόνια μετά την εμφάνισή του. Κοιτώντας σε αυτό το χάρτη, οι επιστήμονες μπορούν να επεξεργαστούν την ταχύτητα με την οποία το σύμπαν έφτασε εκεί που είναι σήμερα.
 
Αλλά η νέα έρευνα της NASA δείχνει ότι ρυθμός διαστολής που υπολογίζεται από αυτά τα δεδομένα δεν ταιριάζει με το σύμπαν όπως το βλέπουμε γύρω μας. Τα νέα δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble δεν ταιριάζουν με τους υπολογισμούς της αποστολής Planck.
 
Παρατηρήσεις από το Hubble της NASA και το τηλεσκόπιο Gaia της ESA έδωσαν στους ερευνητές τις πιο ακριβείς μετρήσεις μέχρι σήμερα για το ρυθμό διαστολής του σύμπαντος. Οι επιστήμονες μέτρησαν τις αποστάσεις μεταξύ κοντινών γαλαξιών χρησιμοποιώντας αστέρια που ονομάζονται μεταβλητές Κηφείδες, τα οποία έχουν τυποποιημένο μοτίβο φωτεινότητας.
 
Νέες μετρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το διαστημικό τηλεσκόπιο Gaia  έδειξαν ότι ο ρυθμός διαστολής είναι 73,5 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο και ανά megaparsec. Αυτό σημαίνει ότι για στα 3,3 εκατομμύρια έτη φωτός που ένας γαλαξίας απέχει από τη Γη, φαίνεται να κινείται από μας κατά 73,5 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.
 
Όμως, το πιο μακρινό υπόβαθρο του σύμπαντος, σύμφωνα με προηγούμενες μετρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck, κινείται κάπως πιο αργά στα 67 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο και ανά megaparsec.
 
Στην πραγματικότητα, η διαφορά μεταξύ των δύο μετρήσεων συνεχίζει να γίνεται ευρύτερη καθώς οι ερευνητές βελτιώνουν το έργο τους. Τα νέα στοιχεία δείχνουν ένα μεγαλύτερο χάσμα μεταξύ των μετρήσεων που είναι περίπου τέσσερις φορές το μέγεθος της συνδυασμένης αβεβαιότητας – μια τιμή που αντικατοπτρίζει το επίπεδο εμπιστοσύνης τους στα αποτελέσματα – ανέφεραν μέλη της ομάδας.
 
«Φαίνεται να υπάρχει μια πλήρης ασυμβατότητα μεταξύ των απόψεών μας για το σύμπαν του πρώιμου και των τελευταίων χρόνων», δήλωσε ο επικεφαλής της ομάδας και ο βραβευμένος με Νόμπελ Adam Riess από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη. «Σε αυτό το σημείο, είναι σαφές ότι δεν είναι απλά κάποιο σφάλμα σε οποιαδήποτε μέτρηση.
 
«Είναι σαν να προέβλεπατε πόσο ψηλό θα ήταν ένα παιδί από ένα αναπτυξιακό γράφημα και έπειτα τον βρήκαμε ως ενήλικα να έχει ξεπεράσει σε μεγάλο βαθμό την πρόβλεψη».