Κυριακή 17 Σεπτεμβρίου 2023
Κάτι καταστέλλει τη διαστολή του σύμπαντος, είπαν οι αστροφυσικοί
Κάτι καταστέλλει τη διαστολή του σύμπαντος, είπαν οι αστροφυσικοί
17.09.2023
Όταν κοιτάζουμε ψηλά στον νυχτερινό ουρανό, οι γαλαξίες του Σύμπαντος μας φαίνονται να συσσωρεύονται σαν αφρός στην επιφάνεια του ωκεανού, δημιουργώντας εκπληκτικές συστάδες και νήματα γύρω από μελανώδη κενά. Ωστόσο, για να επιτευχθεί μια τέτοια εκπληκτική δομή, χρειάστηκαν αιώνες και η δράση της βαρύτητας στην καυτή ομίχλη των σωματιδίων που απελευθερώθηκαν από το Big Bang.
Οι φυσικοί στο Πανεπιστήμιο του Michigan, με επικεφαλής τους Nat-Minh Nguyen, Dragan Haterer και Yuewei Wen, ξεκίνησαν να λύσουν ένα άλλο μυστήριο του σύμπαντος και, ενδεχομένως, να αλλάξουν την κατανόησή μας για αυτό. Η μελέτη τους προτείνει μια νέα προσαρμογή στο μοντέλο του σύμπαντος και θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση μιας μεγάλης σύγκρουσης στα δεδομένα που σχετίζονται με τη διαστολή του σύμπαντος.
[να επιλύσει μια σημαντική σύγκρουση στις παρατηρήσεις]
Οι παρατηρήσεις μας λένε ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Ο ρυθμός αυτής της διαστολής μετριέται χρησιμοποιώντας τη λεγόμενη σταθερά του Hubble (H0). Ωστόσο, υπάρχει ένα μικρό πρόβλημα: διαφορετικές μέθοδοι μέτρησης μας παρέχουν διαφορετικές τιμές H0. Για παράδειγμα, μελετώντας τα αστέρια που εκρήγνυνται, παίρνουμε μια τιμή H0 περίπου 74 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec. Ενώ η μελέτη του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων φέρνει αυτή την τιμή πιο κοντά στα 67 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.
Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν μια μικρή διαφορά, αλλά δημιουργεί μια ανυπέρβλητη σύγκρουση στην κατανόησή μας για το σύμπαν. Εδώ είναι που οι επιστήμονες δίνουν προσοχή στη «σκοτεινή ενέργεια».
"Εάν η βαρύτητα λειτουργεί ως ενισχυτής, αυξάνοντας τις διαταραχές της ύλης και συμβάλλοντας στο σχηματισμό δομής μεγάλης κλίμακας, τότε η σκοτεινή ενέργεια λειτουργεί ως αμορτισέρ, [απορροφητής κραδασμών], μειώνοντας αυτές τις διαταραχές και επιβραδύνοντας την ανάπτυξη της δομής", εξηγεί ο επικεφαλής συγγραφέας Nguyen.
Για να διαλευκάνουν αυτό το μυστήριο, οι ερευνητές ανέλυσαν δεδομένα σχετικά με την ανάπτυξη της μεγάλης κλίμακας δομής του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένων των μοτίβων στην κατανομή των γαλαξιών και της κοσμικής ακτινοβολίας. Τα ευρήματά τους έδειξαν ότι το σύμπαν διαστέλλεται πιο αργά από ό, τι προβλεπόταν από το τρέχον μοντέλο αντιστοίχισης ACDM (Dark Energy and Dark Matter Cosmological Model).
"Η διαφορά στους ρυθμούς ανάπτυξης που βρήκαμε γίνεται πιο αισθητή καθώς πλησιάζουμε στο σήμερα", τονίζει ο Nguyen.
Αν και δεν είναι ακόμη σαφές τι ακριβώς επιβραδύνει την ανάπτυξη της μεγάλης κλίμακας δομής του σύμπαντος, αυτή η μελέτη εγείρει σημαντικά ερωτήματα σχετικά με το πώς εξελίσσεται το σύμπαν μας και αν η τρέχουσα άποψη του μοντέλου μπορεί να είναι ατελής. Χρειάστηκαν δισεκατομμύρια χρόνια για να αποκτήσει το σύμπαν το σημερινό του σχήμα και μπορεί να μας πάρει λίγο περισσότερο χρόνο για να ξετυλίξουμε τελικά το μυστήριο της προέλευσής του και της διαστολής που λαμβάνει χώρα [συντελείται].
---
Κάτι προκαλεί την ανάπτυξη του τίποτα, πιέζοντας τον δρόμο του στα κενά μεταξύ των γαλαξιών για να σπρώξει απαλά τη μεγάλης κλίμακας δομή του Σύμπαντος με ολοένα αυξανόμενο ρυθμό.
Εφόσον δεν γνωρίζουμε τι κρύβεται πίσω από αυτό το μυστηριώδες σπρώξιμο, το αναφέρουμε ως σκοτεινή ενέργεια .
«Αν η βαρύτητα λειτουργεί σαν ενισχυτής που ενισχύει τις διαταραχές της ύλης για να αναπτυχθεί σε δομή μεγάλης κλίμακας, τότε η σκοτεινή ενέργεια λειτουργεί σαν εξασθενητής που μειώνει αυτές τις διαταραχές και επιβραδύνει την ανάπτυξη της δομής», λέει ο Nguyen, ο κύριος συγγραφέας μιας έρευνας για τη μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη της δομής.
«Εξετάζοντας πώς η κοσμική δομή συγκεντρώνεται και αναπτύσσεται, μπορούμε να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τη φύση της βαρύτητας και της σκοτεινής ενέργειας».
Ο ακριβής ρυθμός διαστολής , γνωστός ως σταθερά Hubble (H0), δεν είναι καθόλου σαφής .
η ασυμφωνία έχει επιμείνει μέσω αρκετών ερευνών και δεν μπορεί πλέον να απορριφθεί ως κάποιο ασήμαντο λάθος.
Αυτή η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Physical Review Letters .
https://www.sciencealert.com/something-is-suppressing-the-growth-of-the-universe-physicists-say
===========
Αστροφυσικοί: η διαστολή του σύμπαντος επιβραδύνθηκε και επιταχύνθηκε επτά φορές
Η διαδικασία διαστολής του Σύμπαντος μας πηγαίνει σε περίεργα κύματα - σε ορισμένες χρονικές περιόδους η ταχύτητα αυτής της «διογκώσεως» του σύμπαντος αυξάνεται και σε άλλες εποχές πέφτει, κάτι που έχει ήδη συμβεί τουλάχιστον επτά φορές, λένε οι επιστήμονες σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στο Astronomical Journal.
Το 1929, ο διάσημος αστρονόμος Edwin Hubble απέδειξε ότι το σύμπαν μας δεν παραμένει ακίνητο, αλλά σταδιακά επεκτείνεται, [διαστέλλεται], παρατηρώντας την κίνηση των γαλαξιών μακριά από εμάς. Στα τέλη του 20ου αιώνα, οι αστροφυσικοί ανακάλυψαν, παρατηρώντας σουπερνόβα του πρώτου τύπου, ότι επεκτείνεται όχι με σταθερό ρυθμό, αλλά με επιτάχυνση.
Όπως σημειώνεται από τους Lawrence Mead και Harry Ringermacher του Πανεπιστημίου του Νότιου Μισισιπή στο Gettysburg (ΗΠΑ), σήμερα δεν υπάρχει αμφιβολία, αλλά υπάρχει μια έντονη συζήτηση μεταξύ των κοσμολόγων - για το πότε ξεκίνησε αυτή η επιτάχυνση. Το γεγονός είναι ότι το σύμπαν, όπως φαίνεται από τις μετατοπίσεις στο φάσμα των πολύ απομακρυσμένων σουπερνόβα του πρώτου τύπου, δεν άρχισε να διαστέλλεται αμέσως.
Στα πρώτα 4-5 δισεκατομμύρια χρόνια, συνέβη η αντίστροφη διαδικασία - μετά την αρχική ταχεία επέκταση στις πρώτες στιγμές μετά το Big Bang, συρρικνώθηκε, δεν επεκτάθηκε. Στη συνέχεια, χάρη στην ύπαρξη μυστηριώδους σκοτεινής ενέργειας, τις ιδιότητες της οποίας δεν γνωρίζουμε τίποτα, το σύμπαν άρχισε να επεκτείνεται με συνεχώς αυξανόμενο ρυθμό.
Προσπαθώντας να προσδιορίσουν τον σχετικά ακριβή χρόνο έναρξης αυτής της επιτάχυνσης, παρατηρώντας εκρήξεις σουπερνόβα και την κίνηση των σμηνών σκοτεινής ύλης στους αρχαίους γαλαξίες που υπήρχαν στη στροφή [στο όριο] μεταξύ των εποχών συστολής και διαστολής, οι Mead και Ringermacher συνάντησαν κάτι ασυνήθιστο. Όταν χαρτογράφησαν το μέγεθος του σύμπαντος για τις εποχές στις οποίες υπήρχαν αυτοί οι γαλαξίες, παρατήρησαν ότι οι τιμές επιτάχυνσης για καθέναν από αυτούς ήταν πολύ περίεργες.
Συνδυάζοντάς τα σε μια γραμμή, οι έκπληκτοι φυσικοί δεν πήραν μια ευθεία γραμμή, όπως περίμεναν, αλλά ένα είδος "ακορντεόν" ή ημιτονοειδές, τα κύματα των οποίων σταδιακά ξεθώριασαν [ έσβηναν] καθώς πλησίαζαν τη σύγχρονη εποχή. Οι επιστήμονες αποκαλούν αυτό το ημιτονοειδές κύμα το «κύμα του σύμπαντος» ή, αστειευόμενοι, «το κουδούνισμα του παγκόσμιου γυαλιού».
Αυτό σημαίνει ότι η επιτάχυνση του σύμπαντος επιβραδύνθηκε περιοδικά και επιταχύνθηκε όχι μία φορά, όπως πιστεύαμε προηγουμένως, αλλά αρκετές φορές. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των Mead και Ringermacher, το σύμπαν έχει βιώσει τουλάχιστον επτά τέτοιους κύκλους στα 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια που έχουν περάσει από τη Μεγάλη Έκρηξη.
Τι προκαλεί αυτούς τους κύκλους επιτάχυνσης και επιβράδυνσης της ανάπτυξης του σύμπαντος; Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχει σαφής απάντηση σε αυτό το ερώτημα, αλλά οι συντάκτες του άρθρου πιστεύουν ότι προκύπτουν λόγω του γεγονότος ότι το ενεργειακό πεδίο που παράγει σκοτεινή ενέργεια υπακούει σε αυτό το "κουδούνισμα". Σε μια θέση, την οποία οι φυσικοί αποκαλούν "μείον ένα", επιταχύνει την επέκταση, και στη δεύτερη, στο "συν ένα", την επιβραδύνει.
Όπως παραδέχονται οι φυσικοί, ενώ οι υπολογισμοί τους παραμένουν μια όμορφη θεωρία που πρέπει ακόμα να επιβεβαιωθεί. Η κύρια ελπίδα για αυτό, λένε, είναι τα δεδομένα που συλλέγονται από το τηλεσκόπιο Planck σε τροχιά, στο οποίο ελπίζουν να βρουν πιο σαφείς και αδιάψευστες αποδείξεις για το "κουδούνισμα" του σύμπαντος.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Υβριστικά σχόλια θα πηγαίνουν στα αζήτητα.