Νέες παρατηρήσεις έρχονται σε αντίθεση με την ευρέως διαδεδομένη θεωρία σχετικά με το επεκτεινόμενο σύμπαν

© NASA / CXC / Univ. της Βόννης / Κ. Οι Migkas et αϊ.Διαφορετικά σύνολα γαλαξιών αποκαλύπτουν διαφορετικές ιδιότητες σε ολόκληρο το σύμπαν.


Διαφορετικά σύνολα γαλαξιών αποκαλύπτουν διαφορετικές ιδιότητες σε ολόκληρο το σύμπαν.
Τα νέα δεδομένα της NASA αποτελούν πρόκληση για μια θεμελιώδη αρχή της κοσμολογίας.

Λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο μετά το Big Bang, το σύμπαν ξέσπασε ξαφνικά από to τίποτα σε μια ζεστή, πυκνή θάλασσα από νετρόνια και ηλεκτρόνια που εκτείνεται σε τρισεκατομμύρια έτη φωτός.

Και, 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα, ο κόσμος εξακολουθεί να αναπτύσσεται, αν και με πολύ πιο αργό ρυθμό.

Η επικρατούσα θεωρία, γνωστή ως η υπόθεση της ισοτροπίας, υποστηρίζει ότι το σύμπαν δεν επεκτείνεται μόνο αλλά το κάνει με τον ίδιο ρυθμό προς όλες τις κατευθύνσεις. Αλλά μια νέα μελέτη δείχνει ότι δεν μπορεί να συμβεί καθόλου.

Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε την Τετάρτη στο περιοδικό Astronomy and Astrophysics, οι αστρονόμοι αμφισβητούν αυτή τη θεμελιώδη θεωρία της κοσμολογίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι, ενώ το σύμπαν επεκτείνεται, δεν επεκτείνεται με τον ίδιο ρυθμό σε όλες τις κατευθύνσεις.

Η μελέτη βασίζεται σε παρατηρήσεις μερικών από τις μεγαλύτερες δομές του σύμπαντος, συστάδες γαλαξιών, από τρία παρατηρητήρια ακτίνων Χ: το XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, το Chandra της NASA και το ROSAT της Γερμανίας.

Οι ερευνητές εξέτασαν 800 συστάδες γαλαξιών σε όλο το σύμπαν, μετρώντας τη θερμοκρασία του θερμού αερίου κάθε συμπλέγματος. Στη συνέχεια συνέκριναν τα δεδομένα με το πόσο φωτεινά ήταν τα clusters στον ουρανό.

Εάν το σύμπαν ήταν στην πραγματικότητα ισότροπο, τότε τα συστάδες γαλαξιών παρόμοιων θερμοκρασιών, που βρίσκονται σε παρόμοιες αποστάσεις, θα είχαν παρόμοια επίπεδα φωτεινότητας. Αλλά δεν συνέβη αυτό.

© .K. Migkas et αϊ. 2020, CC BY-SA 3.0 IGO 
- Χάρτης που δείχνει το ρυθμό της επέκτασης του Σύμπαντος σε διαφορετικές κατευθύνσεις στον ουρανό

Αντ 'αυτού, οι ερευνητές σημείωσαν σημαντικές διαφορές.

"Είδαμε ότι τα συγκροτήματα με τις ίδιες ιδιότητες, με παρόμοιες θερμοκρασίες, φαίνονταν λιγότερο φωτεινά από ό, τι θα περίμενε κανείς προς μια κατεύθυνση του ουρανού και φωτεινότερα από τα αναμενόμενα προς άλλη κατεύθυνση", δήλωσε ο Thomas Reiprich, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βόννης, Γερμανία και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης, ανέφερε σε δήλωση .

"Αυτές οι διαφορές δεν είναι τυχαίες, αλλά έχουν ένα σαφές μοτίβο ανάλογα με την κατεύθυνση στην οποία παρατηρήσαμε στον ουρανό".

Τελικά, η νέα μελέτη υποδηλώνει ότι το σύμπαν είναι ανισότροπο , που σημαίνει ότι έχει διαφορετική τιμή όταν μετράται σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Σκοτεινή Ενέργεια

Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν τι θα μπορούσε να προκαλέσει το σύμπαν να επεκταθεί με διαφορετικούς ρυθμούς σε διαφορετικά μέρη.

Στην αρχή, δεν είχαν πλήρη εμπιστοσύνη στα αποτελέσματα. Θεώρησαν άλλες επεξηγήσεις για τις παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένου του αχρήστου αερίου ή της σκόνης που εμποδίζουν την άποψη των συστάδων. Αλλά τα δεδομένα δεν υποστήριξαν κανένα από αυτά τα σενάρια.

Αντίθετα, πιστεύουν ότι οι περίεργες παρατηρήσεις μπορεί να έχουν σχέση με τη σκοτεινή ενέργεια.

Η σκοτεινή ενέργεια είναι μια μυστηριώδης δύναμη που αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 60 τοις εκατό του σύμπαντος και καταλογίζει το χώρο ανάμεσα στα κοσμικά σώματα και κρατάει την ύλη στη θέση της μέσω της βαρυτικής δύναμης.

Προηγούμενες εργασίες δείχνουν ότι το σύμπαν επεκτείνεται με ρυθμό επιτάχυνσης. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η σκοτεινή ενέργεια, η οποία ουσιαστικά τραβάει τους γαλαξίες, οδηγεί την επιτάχυνση.

Πολύ λίγα είναι γνωστά για τη σκοτεινή ενέργεια, επειδή είναι αδύνατο να τηρηθούν. Αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι δεν είναι ομοιόμορφο. Ως αποτέλεσμα, η σκοτεινή ενέργεια μπορεί να είναι ισχυρότερη σε ορισμένα μέρη του σύμπαντος και ασθενέστερη σε άλλα μέρη. Εάν αυτό είναι αλήθεια, τότε θα μπορούσε να προκαλέσει την επέκταση του σύμπαντος με διαφορετικούς ρυθμούς σε διαφορετικά μέρη.

Παγκόσμιες συνέπειες

Τα αποτελέσματα, παρά το περίεργο, δεν υποδηλώνουν ότι το σύμπαν θα εξαντληθεί από το διάστημα σε μια κατεύθυνση πιο γρήγορα από το άλλο.

Το σύμπαν δεν χρειάζεται περισσότερο «χώρο» για να επεκταθεί - η πολύ επέκτασή του αλλάζει τη μετρική του χωροχρόνου. Τα ευρήματα, ωστόσο, μπορεί να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στις μελλοντικές αστρονομικές παρατηρήσεις.


"Εάν το Σύμπαν είναι πραγματικά ανισότροπο, αν και μόνο τα τελευταία χρόνια, αυτό θα σήμαινε μια τεράστια αλλαγή της ιδέας , διότι η κατεύθυνση κάθε αντικειμένου θα πρέπει να ληφθεί υπόψη όταν αναλύουμε τις ιδιότητές τους", ανέφερε ο Κωνσταντίνος Μίγκας , πτυχιούχος φοιτητής στο Πανεπιστήμιο της Βόννης και πρώτος συγγραφέας της νέας μελέτης.

"Σήμερα, εκτιμούμε την απόσταση των πολύ απομακρυσμένων αντικειμένων στο Σύμπαν εφαρμόζοντας ένα σύνολο κοσμολογικών παραμέτρων και εξισώσεων. Μέχρι σήμερα πιστεύουμε ότι αυτές οι παράμετροι είναι οι ίδιες παντού", δήλωσε.

"Αν όμως τα συμπεράσματά μας είναι σωστά τότε αυτό δεν θα συνέβαινε και θα έπρεπε να επανεξετάσουμε όλα τα προηγούμενα συμπεράσματά μας".





Post a Comment

Νεότερη Παλαιότερη