ΧΟΡΗΓΟΙ

Το μεγάλο τίποτα


Ένα εξάκις εκατομμύρια χιλιόμετρα χωρίς αστέρια ή αέρια. Ανακαλύφθηκε ο πιο κενός χώρος μέσα στο διάστημα, που όμως είναι γεμάτος μυστικά για τη φύση του σύμπαντος.
Στην καρδιά του σύμπαντος υπάρχει μια τεράστια άβυσσος. Η πιο μεγάλη φυσαλίδα χωρίς ύλη που έχει ανακαλυφθεί ποτέ, ένα κενό που χωρά 10.000 γαλαξίες σαν τον δικό μας. Βρίσκεται σε απόσταση 8 δις ετών φωτός από εμάς, στον αστερισμό του Ηριδανού· έχει πλάτος 1 δις έτη φωτός (1021 χιλιόμετρα), γεγονός που σημαίνει ότι, για να τη διασχίσουμε ταξιδεύοντας με 300.000 χλμ. το δευτερόλεπτο, θα χρειαζόμασταν 1 δις χρόνια. Ένα ταξίδι ομολογουμένως πολύ βαρετό, αφού στο δρόμο δε θα συναντούσαμε τίποτα, ούτε καν μια ακτίνα φωτός.

Κοσμική γόμα

Το τεράστιο συμπαντικό κενό, το μεγαλύτερο που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα, ανακαλύφθηκε από τον Λόρενς Ρούντνικ, αστρονόμο στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα στις ΗΠΑ. Στα τηλεσκόπια έμοιαζε με μια μεγάλη σκούρα κηλίδα, λες και μια κοσμική γόμα είχε σβήσει κάθε φωτεινό ουράνιο σώμα. Η ανακάλυψη δεν είναι ένα απλό αστρονομικό παράδοξο, αλλά ίσως μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τη δομή του σύμπαντος και τη διαστολή του. Για να ακριβολογούμε, η ανακάλυψη αυτή δεν ήταν αποτέλεσμα κοπιώδους επιστημονικής έρευνας, αφού έγινε... κατά τύχη.

Χωρίς ύλη

Ο Ρούντνικ εργαζόταν με τα ραδιοτηλεσκόπια της συστοιχίας Very Large Array, που ανιχνεύουν και το παραμικρό ραδιοσήμα στο σύμπαν. Όμως ένα πρωινό που οι κεραίες δεν ήταν απασχολημένες με συγκεκριμένες παρατηρήσεις, ο Ρούντνικ τις έστρεψε στην «παγωμένη κηλίδα» που είχε εντοπίσει το διαστημικό σκάφος WMAP το 2003. H παγωμένη κηλίδα είναι μια ανωμαλία που παρατηρείται στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, δηλαδή στη θερμότητα που απέμεινε από το Big Bang, τη Μεγάλη Έκρηξη από την οποία δημιουργήθηκε το σύμπαν μας πριν από 13,7 δις χρόνια. Σε μια μεγάλη περιοχή του ουρανού που αντιστοιχεί στον αστερισμό του Ηριδανού, αυτή η ακτινοβολία είναι λιγότερο ενεργητική (δηλαδή πιο «ψυχρή») από το μέσο όρο. Όταν λοιπόν ο Ρούντνικ έστρεψε εκεί τα ραδιοτηλεσκόπια, τα όργανα δεν εντόπισαν κανένα ουράνιο σώμα: μια περιοχή με πλάτος περίπου 1 δις έτη φωτός στερούνταν οποιασδήποτε μορφής ύλης. Ήταν μια έκπληξη κοσμογονικών διαστάσεων, αν αναλογιστούμε ότι ο γαλαξίας μας, που είναι πολύ μικρότερος, περιέχει τουλάχιστον 300 δις αστέρια.

Γεμάτες... τρύπες

Το γεγονός ότι το σύμπαν είναι γεμάτο «τρύπες» ήταν ήδη γνωστό. Όμως στο πεδίο της αστρονομίας η διαφορά μεταξύ τρύπας και κενού είναι τεράστια. Οι μαύρες τρύπες, για παράδειγμα, είναι ακριβώς το αντίθετο από τα κοσμικά κενά, καθώς είναι τα πιο γεμάτα με ύλη ουράνια σώματα, αυτά με τη μεγαλύτερη πυκνότητα. Απ’ την άλλη τα «σκούρα νεφελώματα» (μεγάλες κηλίδες που σκοτεινιάζουν τον ουρανό) είναι στην πραγματικότητα υπέρπυκνα νέφη σκόνης και αερίων. Υπάρχουν επίσης γαλαξίες που αποτελούνται εξ ολοκλήρου από «σκοτεινή ύλη», τη μυστηριώδη αόρατη ύλη, την οποία αντιλαμβανόμαστε μόνο χάρη στη βαρυτική έλξη της· σύμφωνα με τους αστρονόμους, παρ’ όλο που δεν τη βλέπουμε, πρέπει να είναι 20 φορές πιο πυκνή από την κανονική ύλη. Με άλλα λόγια, το σύμπαν μπορεί να βρίθει από «τρύπες», όμως οι πραγματικά κενές περιοχές είναι σπάνιες.

Το μεγαλύτερο όλων

Το κενό που μόλις ανακαλύφθηκε δεν είναι τίποτα απ’ όλα αυτά. Είναι το πιο απόλυτο κενό που γνωρίζουμε, γιατί δεν περιέχει ούτε καν σκοτεινή ύλη, η οποία συνήθως περιβάλλει εν είδει φωτεινής άλω τους γαλαξίες. Τις τελευταίες δεκαετίες οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει και άλλα κενά αυτού του είδους. Μελετώντας τα μακρινά αστέρια συνειδητοποίησαν ότι η ύλη στο σύμπαν δεν έχει κατανεμηθεί με ομοιόμορφο τρόπο αλλά κατά μήκος νοητών «νημάτων» από γαλαξίες. Η συνολική κατανομή της ύλης παραπέμπει σε έναν τρισδιάστατο ιστό αράχνης, όπου υπάρχουν κενές περιοχές όλων των διαστάσεων, ακόμα και εκατοντάδες φορές μεγαλύτερες από το γαλαξία μας. Όμως το κενό που εντοπίστηκε πρόσφατα είναι πολύ μεγάλο. Πριν από αυτή την ανακάλυψη είχαν παρατηρηθεί 27 μικρότερα κενά με διάμετρο 400 εκατομμύρια έτη φωτός και ένα κενό με διάμετρο 423 εκατομμύρια έτη φωτός.

Συνεπώς είναι δύσκολο να φανταστούμε ένα απόλυτο κενό όπως αυτό, γιατί κοντά μας δεν υπάρχει κάτι παρόμοιο. Στο διαπλανητικό διάστημα πέρα από τη γήινη ατμόσφαιρα, για παράδειγμα, δεν υπάρχει το απόλυτο κενό αλλά σκόνη αναμειγμένη με ένα είδος πολύ αραιού αερίου, τον ηλιακό άνεμο, που αποτελείται από ηλεκτρόνια, πρωτόνια, φωτόνια κ.λπ. Η πυκνότητά του μειώνεται όσο περισσότερο απομακρυνόμαστε από τον Ήλιο. Αντίθετα, στο διάστημα ανάμεσα στα αστέρια και στους γαλαξίες βρίσκεται το διαστρικό μέσο, που αποτελείται από την υπέρθεση πολλών αστρικών ανέμων και είναι ακόμα πιο αραιό από τον ηλιακό άνεμο, καθώς περιέχει μόλις λίγες χιλιάδες σωματίδια ανά κυβικό μέτρο. Ποσό ασήμαντο, αν σκεφτούμε ότι στο κεφάλι μιας καρφίτσας βρίσκονται δισεκατομμύρια των δισεκατομμυρίων άτομα.

Σκοτεινή επιβράδυνση

Τα μεγάλα κενά όπως αυτό που ανακάλυψε ο Ρούντνικ είναι πιθανώς ακόμα «πιο κενά» αλλά δε γνωρίζουμε σε ποιο βαθμό. Σίγουρα πλησιάζουν όσο το δυνατό περισσότερο σε αυτό που, στο σύμπαν μας, ονομάζεται «το απόλυτο κενό».

Υπάρχει μόνο ένα πράγμα που, σύμφωνα με τον Ρούντνικ, βρίσκεται σε αυτό το μεγάλο κενό στον ίδιο βαθμό που υπάρχει σε κάθε άλλη περιοχή του σύμπαντος: η σκοτεινή ενέργεια, δηλαδή η ενέργεια που σύμφωνα με τους αστροφυσικούς ωθεί το σύμπαν να διαστέλλεται. Ο Ρούντνικ έφτασε σε αυτό το συμπέρασμα παρατηρώντας το φως των γαλαξιών που βρίσκονται πίσω από το μεγάλο κενό. Καθώς διασχίζουν την περιοχή, αυτές οι ακτίνες φωτός χάνουν, κατά μυστηριώδη τρόπο, ενέργεια. Τα φωτόνια που διασχίζουν το μεγάλο κενό χάνουν περισσότερη ενέργεια από αυτή που θα έχαναν αν άφηναν πίσω τους ένα σμήνος γαλαξιών (σε αυτή την περίπτωση θα τους επιβράδυνε η βαρυτική έλξη των γαλαξιών). Η υπόθεση του Ρούντνικ είναι ότι η απώλεια ενέργειας προκαλείται από τη σκοτεινή ενέργεια.

Ολοένα μεγαλώνει

Το γεγονός ότι το μεγάλο κενό περιέχει σκοτεινή ενέργεια αλλά όχι σκοτεινή ύλη μοιάζει να επιβεβαιώνει τις σύγχρονες θεωρίες για το σύμπαν. Πράγματι, η σκοτεινή ενέργεια πρέπει να είναι ομοιόμορφα διασκορπισμένη σε όλο το σύμπαν. Αντίθετα, η σκοτεινή ύλη μάλλον άρχισε να πυκνώνει αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, υπό την επίδραση της βαρυτικής έλξης. Πρέπει επίσης να δημιούργησε τους πρώτους πυρήνες ύλης γύρω από τους οποίους σχηματίστηκαν αργότερα τα αστέρια και οι γαλαξίες. Συνεπώς πρέπει να είναι συγκεντρωμένη σε κάποιες περιοχές. Ακόμα, η σκοτεινή ενέργεια τείνει να διαστέλλεται, γι’ αυτό είναι επίσης πιθανό το μεγάλο κενό να είναι σήμερα ακόμα μεγαλύτερο, δεδομένου ότι τα στοιχεία που φτάνουν στα μάτια μας χρονολογούνται πριν από 8 δις χρόνια...

Μαύρος ουρανός

Ένα πράγμα είναι σίγουρο: αν κάποιος από εμάς κατέληγε στο μέσο του μεγάλου κενού, δε θα αντιλαμβανόταν καθόλου τη σκοτεινή ενέργεια, γιατί αυτή η μυστηριώδης οντότητα δρα μόνο σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα από την ανθρώπινη. Θα παρατηρούσε όμως σίγουρα το ασυνήθιστο τοπίο: ο ουρανός θα ήταν τελείως σκοτεινός, χωρίς αστέρια, γιατί το πιο κοντινό αστέρι θα βρισκόταν σε απόσταση τουλάχιστον 500 εκατομμυρίων ετών φωτός και θα ήταν πολύ αμυδρό για τα δικά μας μάτια.


Πηγή Focus

 

 


<<site map

Χρόνος εκτέλεσης : 0.054 δευτερόλεπτα