...Πρόκειται για μια υπόθεση η οποία προτάθηκε από έναν θεωρητικό φυσικό του Πανεπιστημίου της Γενεύης (UNIGE) για να επιλύσει ένα γρίφο ο οποίος διχάζει την επιστημονική κοινότητα εδώ και μια δεκαετία...
Από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης
Η Γη, το Ηλιακό μας σύστημα, ολόκληρος ο Γαλαξίας και οι λίγοι χιλιάδες γαλαξίες που βρίσκονται πιο κοντά μας κινούνται μέσα σε μια τεράστια "φυσαλίδα" με διάμετρο 250 εκατομμύρια έτη φωτός, όπου η μέση πυκνότητα της ύλης είναι λιγότερη από όσο το υπόλοιπο Σύμπαν. Πρόκειται για μια υπόθεση η οποία προτάθηκε από έναν θεωρητικό φυσικό του Πανεπιστημίου της Γενεύης (UNIGE) για να επιλύσει ένα γρίφο ο οποίος διχάζει την επιστημονική κοινότητα εδώ και μια δεκαετία: Με ποια ταχύτητα διαστέλλεται το Σύμπαν; Μέχρι σήμερα, τουλάχιστον δύο ανεξάρτητες μέθοδοι υπολογισμού έχουν φθάσει σε δύο τιμές οι οποίες διαφέρουν κατά περίπου 10% με μια απόκλιση η οποία είναι στατιστικά ασυμβίβαστη. Η νέα αυτή προσέγγιση, η οποία δημοσιεύεται στο περιοδικό Physics Letters B, διαγράφει αυτή την απόκλιση χωρίς να κάνει χρήση οποιασδήποτε "νέας φυσικής".
Το σύμπαν διαστέλλεται από τότε που σημειώθηκε η Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια - μια πρόταση που έγινε για πρώτη φορά από τον Βέλγο ιερέα και φυσικό Georges Lemaître (1894-1966) και καταδείχθηκε για πρώτη φορά από τον Edwin Hubble (1889-1953). Ο Αμερικανός αυτός αστρονόμος ανακάλυψε το 1929 ότι κάθε γαλαξίας απομακρύνεται από εμάς και ότι οι πιο απομακρυσμένοι γαλαξίες κινούνται ταχύτερα. Αυτό δείχνει ότι υπήρξε μια εποχή στο παρελθόν, όπου όλοι οι γαλαξίες βρισκόταν στο ίδιο σημείο, μια εποχή η οποία μπορεί να αντιστοιχεί μόνο στη Μεγάλη Έκρηξη. Η έρευνα αυτή οδήγησε στον νόμο Hubble-Lemaître, συμπεριλαμβανομένης της σταθεράς Hubble (H0), η οποία υποδηλώνει το ρυθμό διαστολής του σύμπαντος. Οι καλύτερες εκτιμήσεις για την H0 κυμαίνονται σήμερα γύρω στα 70 Χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά Μεγαπαρσέκ (70 km / s) / Mpc, που σημαίνει ότι το σύμπαν διαστέλλεται 70 χιλιόμετρα πιο γρήγορα κάθε 3,26 εκατομμύρια έτη φωτός). Το πρόβλημα είναι ότι υπάρχουν δύο αλληλοσυγκρουόμενες μέθοδοι υπολογισμού.
Σποραδικοί υπερκαινοφανείς
Η πρώτη μέθοδος υπολογισμού βασίζεται στη Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου: Πρόκειται για την μικροκυματική ακτινοβολία η οποία φθάνει σε μας από παντού, εκπεμπόμενη την εποχή που το Σύμπαν έγινε αρκετά ψυχρό ώστε το φως να κυκλοφορεί ελεύθερα (περίπου 370.000 χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη). Χρησιμοποιώντας τα ακριβή δεδομένα τα οποία παρέχονται από τη αποστολή του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Planck και δεδομένου ότι το σύμπαν είναι ομοιογενές και ισοτροπικό, λαμβάνεται μια τιμή 67,4 για την H0 χρησιμοποιώντας τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν για να γίνει εφικτό το σενάριο αυτό. Η δεύτερη μέθοδος υπολογισμού βασίζεται στους υπερκαινοφανείς οι οποίοι εμφανίζονται σποραδικά σε μακρινούς γαλαξίες. Αυτά τα εξαιρετικά λαμπερά γεγονότα παρέχουν στον παρατηρητή πολύ ακριβείς αποστάσεις, μια προσέγγιση που κατέστησε δυνατή την εκτίμηση της τιμής της H0 στα 74.
Ο Lucas Lombriser, καθηγητής στο Τμήμα Θεωρητικής Φυσικής της Σχολής Θετικών Επιστημών της UNIGE, εξηγεί: "Οι δύο αυτές τιμές συνέχισαν να γίνονται πιο ακριβείς για πολλά χρόνια παραμένοντας διαφορετικές η μία από την άλλη. Δεν χρειάστηκε και πολύ για να πυροδοτηθεί μια επιστημονική διαμάχη και ακόμα, να εγερθεί η συναρπαστική ελπίδα ότι είχαμε ίσως να ασχοληθούμε με μια "νέα φυσική"". Για να περιοριστεί το χάσμα, ο καθηγητής Lombriser διασκεύασε θα λέγαμε την ιδέα ότι το σύμπαν δεν είναι τόσο ομοιογενές όπως ισχυρίζεται η Φυσική, μια υπόθεση που μπορεί να φανεί προφανής σε σχετικά μέτριες κλίμακες. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η ύλη διανέμεται διαφορετικά μέσα σε ένα γαλαξία παρά εκτός από αυτόν. Ωστόσο, είναι πιο δύσκολο να φανταστούμε τις διακυμάνσεις στη μέση πυκνότητα της ύλης η οποία υπολογίζεται σε ποσότητες (όγκους) χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από έναν γαλαξία.
Η "φυσαλίδα του Hubble"
"Αν βρισκόμασταν σε μια γιγαντιαία "φυσαλίδα", συνεχίζει ο καθηγητής Lombriser, "όπου η πυκνότητα της ύλης ήταν σημαντικά χαμηλότερη από τη γνωστή πυκνότητα για ολόκληρο το σύμπαν, θα είχε συνέπειες στις αποστάσεις των υπερκαινοφανών και τελικά στον προσδιορισμό της H0. "
Το μόνο που θα χρειαζόταν θα ήταν η "φυσαλίδα του Hubble" να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να περιλαμβάνει τον γαλαξία ο οποίος χρησιμεύει ως αναφορά για τη μέτρηση κοσμικών αποστάσεων. Με την καθιέρωση μιας διαμέτρου 250 εκατομμυρίων ετών φωτός για τη φούσκα αυτή, ο φυσικός υπολόγισε ότι εάν η πυκνότητα της ύλης μέσα της ήταν 50% χαμηλότερη από ό,τι στο υπόλοιπο σύμπαν, η σταθερά του Hubble θα αποκτούσε μια νέα τιμή, η οποία θα συμφωνεί με αυτή που αποκτήθηκε χρησιμοποιώντας τη Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου. "Η πιθανότητα ότι υπάρχει μια τέτοια διακύμανση σε αυτή την κλίμακα είναι μια στις 20 με μια στις 5, πράγμα που σημαίνει ότι δεν είναι φαντασίωση ενός θεωρητικού φυσικού. Υπάρχουν πολλές περιοχές όπως η δική μας στο αχανές μας σύμπαν", δηλώνει ο καθηγητής Lombriser.
Πηγή: phys.org
