Συγκρούστηκε Το Σύμπαν Μας Με Κάποιο Άλλο Όταν Ήταν 380.000 Ετών;

Photo Credit: ESA/Planck Collaboration

Το πολυσύμπαν είναι μια υπόθεση που έχει σιγά-σιγά κερδίσει αξιοπιστία στον κόσμο της κοσμολογίας. Πιο απλά, το πολυσύμπαν είναι βασικά η ιδέα ότι υπάρχουν και άλλα σύμπαντα και όλοι υπάρχουμε στην ίδια κενή περιοχή. Παρόμοια με το πώς βλέπουμε πολλούς πλανήτες, πολλαπλά ηλιακά συστήματα και πολλαπλούς γαλαξίες, μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι υπάρχουν επίσης πολλαπλά σύμπαντα. Το μόνο πρόβλημα είναι να αποδείξουν την ύπαρξη αυτού που έχει ένα μοναδικό σύνολο φυσικών νόμων που υπάρχουν έξω από το δικό μας σύμπαν μέσα σε μια περιοχή κενότητας με λίγους έως κανένα υλικούς νόμους είναι ... δύσκολο. Υπάρχουν μερικοί τρόποι για τη συλλογή αποδεικτικών στοιχείων για την ύπαρξη άλλων συμπάντων και ακόμη λιγότεροι με την τρέχουσα τεχνολογία. Εκεί είναι που έρχεται το κοσμική ακτινοβολία μικροκυμάτων υποβάθρου (CMBR-Cosmic Microwave Background Radiation).

Ακτινοβολία Υποβάθρου ή Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου ονομάζεται το ίχνος, ή υπόλειμμα της ακτινοβολίας που εξέπεμπε το σύμπαν όταν βρισκόταν σε κατάσταση εξαιρετικά μεγάλων θερμοκρασιών και πιέσεων. Το 1965 με τη βοήθεια μιας κερατοειδούς σχήματος κεραίας, οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια ακτινοβολία για την οποία αγνοούσαν την πηγή της, καθώς την λάμβαναν από κάθε κατεύθυνση. Την ονόμασαν Ακτινοβολία Μικροκυμάτων. 

Εδώ και λίγο καιρό, οι επιστήμονες είχαν κάποιο πρόβλημα με αυτή την λαμπρή εικόνα. Η Κοσμική Ακτινοβολία Μικροκυμάτων Υποβάθρου είναι η ακτινοβολία που απέμεινε από την Μεγάλη Έκρηξη. Περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν επεκτάθηκε περισσότερο από 10 ^ 78 φορές το αρχικό του μέγεθος (αυτό είναι ένα 1 ακολουθούμενο από 78 μηδενικά - με άλλα λόγια, είναι πολύ). Σύμφωνα με τα μοντέλα πληθωρισμού, το σύμπαν θα έπρεπε να επεκταθεί προς όλες τις κατευθύνσεις, αλλά τα δεδομένα Planck, μεταξύ άλλων ερευνών της Κοσμικής Ακτινοβολίας Μικροκυμάτων Υποβάθρου, δείχνουν ένα ασύμμετρο σύμπαν.

Αν προσέξετε την εικόνα, θα δείτε μια γραμμή πάνω της. Στο νότιο ημισφαίριο του σύμπαντος, θα παρατηρήσετε ότι οι πιο ζεστές (κόκκινες) και οι πιο ψυχρές (μπλε) κηλίδες είναι πιο φωτεινές ή πιο έντονες από αυτές στο βόρειο ημισφαίριο. Αυτό είναι ένα πρόβλημα, διότι όταν οι επιστήμονες προσπαθούν να μελετήσουν την περίοδο πληθωρισμού του σύμπαντος χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις σε υπολογιστή, το σύμπαν διαφωνεί με τα αποτελέσματά τους. Προφανώς, κάτι μας διαφεύγει. 

Διάφορες θεωρίες έχουν προταθεί σε μια προσπάθεια να εξηγηθεί αυτή η ασυμμετρία, μία εκ των οποίων είναι η ιδέα ότι το σύμπαν μας συγκρούστηκε με ένα άλλο, όταν διογκώθηκε σε ένα απίστευτο μέγεθος με μια φανταστική ταχύτητα. Στην υπόθεση με το πολυσύμπαν, το σύμπαν μας θα μπορούσε να έχει υπάρξει κοντά σε ένα άλλο σύμπαν. Κατά τη διεύρυνσή του, επεκτάθηκε στο γειτονικό σύμπαν, η τελική σύγκρουση θα έχει αφήσει ένα σημάδι στο σύμπαν μας.

Κάπως έτσι θα έμοιαζε το σημάδι.
Photo Credit: Stephen Feeney/UCL

Το σύμπαν μας θα μπορούσε επίσης να έχει επεκταθεί μέσα στο ίδιο κατά τη διάρκεια του πληθωρισμού - παραδείγματος χάρη, σαν να γλιστρήσετε πάνω στα πόδια σας, καθώς σηκώνεστε από το κρεβάτι. Αν υπάρχουν επιπλέον διαστάσεις του χωροχρόνου, όπως αυτές που προτείνονται στη Θεωρία Χορδών, το σύμπαν μας θα μπορούσε να είναι τυλιγμένο γύρω από αυτές τις διαστάσεις και να επεκτείνεται σε όλα τα είδη κατευθύνσεων.

Αλλά και πάλι, είναι δυνατόν οι νόμοι της φυσικής δεν είναι ομοιόμορφοι σε όλο το σύμπαν και το νότιο τμήμα του σύμπαντος να δεσμεύεται από ένα διαφορετικό σύνολο φυσικών νόμων από ότι το βόρειο τμήμα. Θα μπορούσε επίσης να είναι το αποτέλεσμα τυχαίων διακυμάνσεων στον χωροχρόνο, οι οποίες θα τους οδηγήσουν όλους στην τρέλα - ξέρετε πόσο αρέσουν στους επιστήμονες τα "τυχαία" πράγματα. 

Υπάρχουν τόσα πολλά μοντέλα που τρέχουν για τον πληθωρισμό, που θα μπορούσατε να ζαλιστείτε. Ευτυχώς, οι ειδικοί που χειρίζονται το τηλεσκόπιο Planck βρίσκονται στη διαδικασία δημιουργίας ενός «χάρτη πόλωσης» του σύμπαντος. Θα βοηθήσει τους επιστήμονες να διαψεύσουν αρκετούς από τους τρόπους πληθωρισμού και να περιορίσουν το πεδίο των πιθανών υποψηφίων. Η έρευνα αυτή αναμένεται να κυκλοφορήσει κάποια στιγμή μέσα στο 2014. Επίσης αυτός ο νέος χάρτης μπορεί να παράσχει αποδεικτικά στοιχεία για την ύπαρξη κυμάτων βαρύτητας.

ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Ειρήνη Μαντζουράνη