Δημοσιεύτηκε

Το Big Bang δεν ήταν μια απλώς μιά μεγάλη έκρηξη στο διάστημα, όπως  υποδηλώνει το όνομά του. Αντ 'αυτού, ήταν η εμφάνιση του χώρου παντού στο σύμπαν.

Σύμφωνα λοιπόν με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, το σύμπαν γεννήθηκε ως ένα πολύ ζεστό,τεράστια πυκνό, μοναδικό σημείο στο χώρο. Δεν είμαστε σίγουροι για το τι συνέβη πριν από αυτή τη στιγμή, αλλά με όπλα τις εξελιγμένες διαστημικές αποστολές, τα τηλεσκόπια και αρκετούς πολύπλοκους υπολογισμούς, έχουμε πλέον μια σαφή εικόνα του πρώιμου σύμπαντος και του πως αυτό σχηματίστηκε.

Ένα βασικό μέρος αυτής της εικόνας  προέρχεται από τις παρατηρήσεις της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, η οποία κουβαλάει τη λάμψη του φωτός που απέμεινε από τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτό το απομεινάρι είναι διάχυτο στο σύμπαν, προς όλες τις κατευθύνσεις και είναι ορατό στους ανιχνευτές μικροκυμάτων, έτσι μας  επιτρέπει  να έχουμε ενδείξεις του πρώιμου σύμπαντος.

Το 2001, η NASA ξεκίνησε την αποστολή Wilkinson MAP για να μελετήσει τις συνθήκες που υπήρχαν στο πρώιμο σύμπαν με τη μέτρηση της ακτινοβολίας από το κοσμικό υπόβαθρο. Μεταξύ των άλλων ανακαλύψεων, η αποστολή προσδιόρισε  την ηλικία του σύμπαντος.

13,7 δισεκατομμύρια έτη!

Μια σύντομη ιστορία του Σύμπαντος

Όταν το σύμπαν ήταν πολύ πολύ νέο - περίπου ένα εκατοστό του ενός δισεκατομμυριοστού του ενός τρισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου (!) υποβλήθηκε σε μια απίστευτη έκρηξη. Κατά τη διάρκεια αυτής της  έκρηξης, η οποία είναι γνωστή ως εποχή του πληθωρισμού, το σύμπαν αυξήθηκε εκθετικά.

Μετά τον  πληθωρισμό, το σύμπαν συνέχισε να αυξάνεται, αλλά με βραδύτερο ρυθμό. Όσο ο χώρος που "έπιανε" το σύμπαν μεγάλωνε, άρχισε να  κρυώνει και έτσι σχηματίστηκε η ύλη. Αυτό έγινε ως εξής: Καθώς το σύμπαν επεκτεινόταν και έπεφταν οι θερμοκρασίες, σχηματίστηκαν τα ελαφριά χημικά στοιχεία. Πρωτόνια και νετρόνια συγκρούστηκαν και δημιούργησαν  το δευτέριο, το οποίο είναι ένα ισότοπο του υδρογόνου. Μεγάλες  ποσότητες αυτού του δευτερίου συνδιάστηκαν και σχημάτισαν το ήλιο.

Περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η ύλη έχει πλέον κρυώσει αρκετά, έτσι ώστε τα ηλεκτρόνια να μπορέσουν να συνδυαστούν  με τους πυρήνες και να σχηματίσουν ουδέτερα άτομα. Αυτή η φάση είναι γνωστή ως "ανασχηματισμός". Το φως που εξαπέλυσε εκείνη τη στιγμή το σύμπαν είναι ανιχνεύσιμο μέχρι και σήμερα με τη μορφή της ακτινοβολίας κοσμικού υποβάθρου που είπαμε πριν.

Μετά την εποχή του ανασχηματισμού, ακολούθησε μια περίοδος σκότους και περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν άρχισε να βγαίνει απο το σκοτάδι αυτό.
Αυτή η φάση διήρκεσε περισσότερο από μισό δισεκατομμύριο χρόνια και κατα τη διάρκειά της, σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες, λόγω της πύκνωσης του διάχυτου αερίου που κυριαρχούσε στο χώρο.

Το ηλιακό μας σύστημα υπολογίζεται ότι γεννήθηκε περίπου 9 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το οποίο σημαίνει οτι χονδρικά η ηλικία του είναι 4,6 δισεκατομμύρια  έτη. Σύμφωνα με τις τρέχουσες εκτιμήσεις, ο ήλιος είναι ένα από τα περίπου 100 δισεκατομμύρια άστρα στον Γαλαξία μας και η τροχιά του είναι σε ακτίνα περίπου 25.000 έτη φωτός από το κέντρο του γαλαξία.

Εικάζουμε ότι ο ήλιος και το υπόλοιπο ηλιακό μας σύστημα, σχηματίστηκαν από ένα γιγαντιαίο, περιστρεφόμενο νέφος αερίου και σκόνης γνωστό ως το ηλιακό νεφέλωμα. Καθώς η βαρύτητα ανάγκασε το νεφέλωμα να καταρρεύσει, το μεγαλύτερο μέρος του υλικού τραβήχτηκε προς το κέντρο του και σχημάτισε τον ήλιο.

Μια μυστήρια μορφή ύλης και ενέργειας

Αν χρησιμοποιήσουμε στοιχειωδη Νευτώνεια φυσική μπορούμε να συνεπάγουμε οτι τα αστέρια στα πιό μακρινά σημεία απο το κέντρο ενός γαλαξία θα γυρίζουν σε τροχιά πιο αργά από ότι τα αστέρια στο κέντρο του, αλλά τέτοια διαφορά δεν έχει παρατηρηθεί στην πράξη.

Στην πραγματικότητα, έχουμε παρατηρήσει ότι όλα τα αστέρια σε ένα γαλαξία περιφέρονται με σχεδόν την ίδια ταχύτητα. Αυτό μπορεί να συμβαίνει για δύο λόγους.
Είτε διότι έχουμε λάθος αντίληψη για τη βαρύτητα -το οποίο όμως έχει σοβαρά αντεπιχειρήματα- είτε γιατί υπάρχει μια μεγάλη ποσότητα μάζας στο σύμπαν, την οποία όμως προς το παρόν τουλάχιστον, δεν μπορούμε να τη δούμε. Εξού και το όνομά της. Σκοτεινή ύλη.

Μέχρι στιγμής υποθέτουμε οτι αυτή η μυστηριώδης ουσία αποτελείται από εξωτικά σωματίδια που δεν αλληλεπιδρούν με το φως ή τη συνηθισμένη ύλη και αυτός είναι και ο λόγος που ήταν τόσο δύσκολο να ανιχνευθεί εξαρχής.

Η σκοτεινή ύλη αποτελεί περίπου το 23% του σύμπαντος.
Αν θέλετε να κάνετε μια σύγκριση, να σημειώσουμε οτι η κανονική ύλη, η οποία περιλαμβάνει τα αστέρια, τους πλανήτες και τα έμβια όντα, αποτελεί το 4% του σύμπαντος.

Το 1920, ο αστρονόμος ο Edwin Hubble έκανε μια επαναστατική ανακάλυψη. Χρησιμοποιώντας ένα πανίσχυρο τηλεσκόπιο, παρατήρησε ότι το σύμπαν δεν είναι στατικό, αλλά μάλλον επεκτείνεται. Αρκετές δεκαετίες αργότερα, το 1998, το τηλεσκόπιο που πήρε το όνομά του, μελέτησε πολύ μακρινά σουπερνόβα και διαπιστώθηκε ότι πριν από πολύ καιρό, το σύμπαν διαστελλόταν πιο αργά από ό, τι σήμερα. Αυτή η ανακάλυψη ήταν μνημειώδης, διότι για πολύ καιρό πιστεύαμε ότι η βαρύτητα της ύλης στο σύμπαν θα μπορούσε να επιβραδύνει την επέκταση του, ή ακόμα και να το κάνει να συρρικνωθεί, μετά απο κάποιο οριακό σημείο.

Φαίνεται λοιπόν οτι πέρα απο τη σκοτεινή ύλη, υπάρχει και κάποια σκοτεινή  ενέργεια η οποία τραβάει το σύμπαν ώστε να αυξάνεται συνεχώς η ταχύτητα της επέκτασής του. Η ενέργεια αυτή θεωρείται ότι αποτελεί το 73% του σύμπαντος!

Αν και έχουμε ανακαλύψει αρκετά απο τα μυστικά του σύμπαντος, σχετικά με τη δημιουργία και την εξέλιξή του, υπάρχουν διαρκή ερωτήματα που παραμένουν αναπάντητα. Η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια παραμένουν δύο από τα μεγαλύτερα μυστήρια, αλλά πάντα συνεχίζουμε να εξετάζουμε το σύμπαν με την ελπίδα οτι κάποια μέρα θα κατανοήσουμε καλύτερα το πώς άρχισαν όλα.

Το σίγουρο είναι οτι χρειάστηκε λίγο περισσότερο απο επτά ημέρες.

 

Ηλίας Σεκέρης






Αναρτήθηκε από:

Ηλίας Σεκέρης

Ο Ηλίας Σεκέρης είναι επιστημονικός συνεργάτης του Pancreta.gr.