Σάββατο, 22 Μαρτίου 2014

Ηχώ Από Την Μεγάλη Έκρηξη: Οι Επιστήμονες Έχουν Τις Πρώτες Άμεσες Αποδείξεις Κοσμικού Πληθωρισμού


Ο κοσμικός πληθωρισμός είναι ένα από τις πιο θεμελιώδη και σημαντικές θεωρίες στον τομέα των επιστημών. Αυτό μας επιτρέπει να κατανοήσουμε το πρώιμο σύμπαν και γιατί το σύμπαν φαίνεται με τον τρόπο που φαίνεται σήμερα. Στην ουσία, η θεωρία χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια περίοδο ταχείας επέκτασης που συνέβη λίγο μετά το Big Bang (συγκεκριμένα, αναφέρει ότι η επέκταση αυτή έγινε σε μια ταχύτητα που ήταν πολύ πιο γρήγορη από την ταχύτητα του φωτός).

Η θεωρία του πληθωρισμού είναι απαραίτητη προκειμένου οι επιστήμονες να είναι σε θέση να εξηγήσουν πολλά πράγματα - η μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος ( δηλαδή, γιατί αυτό διαμορφώνεται με τον τρόπο που είναι και γιατί η ύλη είναι διάσπαρτη στα πρότυπα που παρατηρούμε), γιατί το σύμπαν εμφανίζεται ομοιογενές σε τεράστιες αποστάσεις και εξηγεί την ομοιόμορφη κατανομή της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων υποβάθρου (CMB). Με άλλα λόγια, μας επιτρέπει να εξηγήσουμε και να αιτιολογίσουμε την Μεγάλη Έκρηξη.

Την Δευτέρα 17 Μαρτίου 2014, οι αστροφυσικοί ανακοίνωσαν ότι μπορεί να έχουν βρει το σήμα που έχει απομείνει στον ουρανό από αυτή την υπερταχεία διαστολή. Οι διαπιστώσεις έγιναν από το τηλεσκόπιο BICEP2 στον Νότιο Πόλο αξιοποιώντας τα δεδομένα της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου (η αμυδρή λάμψη που απέμεινε από το Big Bang). Ο πληθωρισμός εξαρτάται από μία συγκεκριμένη πρόβλεψη: ότι θα πρέπει να συνδέεται με τα κύματα της βαρυτικής ενέργειας. Τελικά, αυτά τα μικροσκοπικά κύματα ή κυματισμοί στον ιστό του διαστήματος, θα έχουν αφήσει το σημάδι τους στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου(CMB). Και είναι αυτά τα μικροσκοπικά κύματα που οι επιστήμονες παρατήρησαν πρόσφατα, μικροσκοπικές διακυμάνσεις στο εναπομείναν φως της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου.

Αυτή είναι μια αξιοσημείωτη ανακάλυψη καθώς τα δεδομένα αντιπροσωπεύουν τις πρώτες εικόνες των βαρυτικών κυμάτων που έχουν χαρακτηριστεί ως οι "πρώτες δονήσεις της Μεγάλης Έκρηξης". Ο Marc Kamionkowski, ένας από τους κορυφαίους θεωρητικούς φυσικούς του κόσμου για το έργο του σε κατασκευές μεγάλης κλίμακας και η πρώιμη ιστορία του σύμπαντος, είπε ότι η είδηση ​​αυτής της ανακάλυψης είναι εξαιρετικά συναρπαστική, "δεν είναι καθημερινό φαινόμενο να ξυπνάς και να μαθαίνεις κάτι καινούργιο για το τι συνέβη ένα τρισεκατομμυριοστό του ένα τρισεκατομμυριοστού του ένα τρισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου μετά την Μεγάλη Έκρηξη".

Αφού οι επιστήμονες ήταν σε θέση να συνδέσουν τα βαρυτικά κύματα με μια εποχή από τις απαρχές του σύμπαντος στην οποία τα κβαντικά φαινόμενα ήταν εξαιρετικά κυρίαρχα, έχουμε προχωρήσει ένα βήμα πιο κοντά στο να συνδέσουμε την τέταρτη δύναμη - την ίδια τη βαρύτητα - σε μια Θεωρία των Πάντων. Ωστόσο, ο Kamionkowski, ισχυρίζεται ότι "προσπαθεί να διατηρήσει μια νηφάλια προσοχή, γιατί αξιοσημείωτα αποτελέσματα απαιτούν πραγματικά εξαιρετικό έλεγχο και τα αποτελέσματα που ανακοινώθηκαν δεν έχουν ακόμη ελεγχθεί έξω από την κοινότητα."

Άτομα από την αστρονομική κοινότητα θα εξακολουθήσουν να δοκιμάζουν και να επαληθεύουν τα ευρήματα του BICEP2 προκειμένου να διασφαλιστεί η ακρίβειά τους. Ωστόσο, τα πρώτα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά, καθώς οι επιστήμονες έχουν ουσιαστικά αποκλείσει τις περισσότερες άλλες πιθανές αιτίες.

Photo Credit: BIPEC2, Τα βαρυτικά κύματα από τον πληθωρισμό θέτουν ένα διακριτικό μοτίβο συστροφής στην πόλωση της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων υποβάθρου (CMB).

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου