11 Φεβρουαρίου 2003

Η NASA σήμερα δημοσιεύει νέες φωτογραφίες που αποκαλύπτουν στοιχεία για την ηλικία, τη σύνθεση και την εξέλιξη του Σύμπαντος.

Μετά από δωδεκάμηνη έρευνα ο δορυφόρος WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, προς τιμή του Ντέιβιντ Γουίλκινσον, ενός εκ των πρωτεργατών του που έφυγε πρόσφατα από τη ζωή) της NASA, που βρίσκεται σε απόσταση 1,6 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, χαρτογράφησε με ακρίβεια τις ελαφρές μεταβολές της θερμοκρασίες που παρουσιάζονται κατά μήκος του ουρανού. Oι κόκκινες περιοχές αντιστοιχούν στα θερμότερα σημεία και οι μπλε στα ψυχρότερα. Μελετώντας το "παλαιότερο" φως που μπορεί να εντοπιστεί (στην πραγματικότητα μια εξασθενημένη λάμψη ψυχρής ακτινοβολίας που διαπέρασε ολόκληρο το Διάστημα), το λεγόμενο "κοσμικό φόντο μικροκυμάτων", αποτυπώνεται ουσιαστικά το Σύμπαν όταν είχε ηλικία μόλις 380.000 χρόνια. Το πρόγραμμα WMAP είναι προϊόν συνεργασίας του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA και του Πανεπιστημίου Πρίνστον.

Την περίοδο εκείνη συντελέστηκε ένα γεγονός καθοριστικό για την ιστορία του κόσμου: φως και ύλη, που ώς τότε αποτελούσαν ενιαίο σύνολο, αποχωρίστηκαν υπό την επίδραση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος που μειώθηκε στους 3000 βαθμούς Κελσίου. Το Σύμπαν, ως τότε θολό και αδιαπέραστο, έγινε "διαφανές". Με άλλα λόγια το φως άρχισε να μεταδίδεται ελεύθερα σε όλον τον χώρο. Το άτομα αυτού του πρωτογενούς φλοιού ανίχνευσε ο δορυφόρος WMAP.

Σήμερα αυτό το πρωτογενές φως δεν είναι πια ορατό, αποτελεί απλώς μια ακτινοβολία μικροκυμάτων πάρα πολύ ψυχρή που είναι διάχυτη σε ολόκληρο το Σύμπαν και έχει μέση θερμοκρασία -270,42 βαθμούς C. Όταν ανακαλύφθηκε το "κοσμικό φόντο μικροκυμάτων", τη δεκαετία του 1960, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι ήταν απολύτως ομοιόμορφο. Το 1992 όμως ο δορυφόρος COBE αποκάλυψε την παρουσία απειροελάχιστων ανωμαλιών. Στην καινούργια εικόνα του WMAP φαίνονται πιο λεπτομερώς αυτές οι ανομοιομορφίες, με ακρίβεια σχεδόν εκατομμυριοστού, χρωματισμένες από τους ειδικούς του Πανεπιστημίου Πρίνστον και του Nasa Goddard Space Flight Center.

Σύμφωνα με τα νέα δεδομένα η ηλικία του σύμπαντος είναι 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια (με ένα πολύ μικρό, 1%, περιθώριο λάθους), ενώ τα άστρα πρώτης γενιάς "άναψαν" μόλις 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, πολύ νωρίτερα απ' ότι θεωρούσαν οι επιστήμονες μέχρι σήμερα.

Το φως που σήμερα το βλέπουμε ως κοσμικό μικροκυματικό φόντο ταξίδεψε περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια ώσπου να φτάσει σε εμάς. Μέσα σε αυτό το φως υπάρχουν απειροελάχιστοι σχηματισμοί που αποτέλεσαν τα σπέρματα από τα οποία αργότερα "γεννήθηκαν" οι γαλαξίες.

Μεταβολές της θερμοκρασίες που παρουσιάζονταν κατά μήκος του ουρανού (οι κόκκινες περιοχές αντιστοιχούν στα θερμότερα σημεία και οι μπλε στα ψυχρότερα).

Ο θερμικός χάρτης παρουσιάζει τόσες πολλές λεπτομέρειες, που θεωρείται ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά επιτεύγματα των τελευταίων ετών. Το φως που σήμερα το βλέπουμε ως κοσμικό μικροκυματικό φόντο ταξίδεψε περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια ώσπου να φτάσει σε εμάς. Μέσα σε αυτό το φως υπάρχουν απειροελάχιστοι σχηματισμοί που αποτέλεσαν τα σπέρματα από τα οποία αργότερα "γεννήθηκαν" οι γαλαξίες. Οι σχηματισμοί που διακρίνονται χρονολογούνται σε μόλις 380.000 χρόνια μετά το Μπιγκ Μπανγκ.

Ο χάρτης της NASA επιβεβαιώνει τη θεωρία του Μπιγκ Μπανγκ και ενισχύει την άποψη ότι το Σύμπαν όχι μόνο δεν πεθαίνει, αλλά επεκτείνεται με ολοένα ταχύτερους ρυθμούς, καθώς δέχεται την επίδραση μιας μυστηριώδους "σκοτεινής ύλης". Συγκρίνοντας τα δεδομένα του χάρτη που έστειλε ο δορυφόρος WMAP με άλλα αστρονομικά δεδομένα, οι αστρονόμοι κατόρθωσαν να μετρήσουν παραμέτρους του σύμπαντος, όπως τη γεωμετρία του, τη σύνθεσή του και το βάρος του. Η σύνθεση του σύμπαντος είναι κατά 4% άτομα, 23% "σκοτεινή ύλη" - πιθανώς στοιχειώδη σωματίδια που απέμειναν από το Μπιγκ Μπανγκ και που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη - και 73% "σκοτεινή ενέργεια". Από γεωμετρική άποψη, το Σύμπαν είναι "επίπεδο" (ή μάλλον ευθύγραμμο) σε μεγάλη κλίμακα και θα συνεχίσει τη διαστολή του, ωθούμενο από τη "σκοτεινή ενέργεια". Αν θα μπορούσε δηλαδή κανείς να τραβήξει δύο παράλληλες ευθείες, δε θα συναντιόταν ποτέ μέσα στην κοσμική κλίμακα.

Μέσα που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν, μεταξύ αυτών δύο στρατοσφαιρικά αερόστατα, το ιταλοαμερικανικό Boomerang, το 2000, και το γαλλικό Archeops, το 2002, μας είχαν οδηγήσει σε ανάλογα συμπεράσματα. Οι παρατηρήσεις τους όμως δεν κάλυπταν περισσότερο από το 4% και το 25% του ουρανού αντιστοίχως. Ο WMAP συγκέντρωσε δεδομένα επί έναν χρόνο, με αποτέλεσμα να είναι σε θέση να ανασυνθέσει τον πλήρη χάρτη της κοσμικής ακτινοβολίας στο σύνολο του ουράνιου θόλου. Του μένουν ακόμη τρία χρόνια δουλειάς για να τελειοποιήσει τις μετρήσεις του. Προς το 2009 θα τον διαδεχθεί ο ευρωπαϊκός δορυφόρος Planck, για να δώσει μια ακόμη πιο λεπτομερή εικόνα.

NEW IMAGE OF INFANT UNIVERSE REVEALS ERA OF FIRST STARS, AGE OF COSMOS, AND MORE:
www.gsfc.nasa.gov/topstory/2003/0206mapresults.html

Εφημερίδα "ΤΑ ΝΕΑ", "Όταν το σύμπαν ήταν... μωρό"
του Ρούσσου Βρανά, 13 Φεβρουαρίου 2003

Eφημερίδα "ΤΟ ΒΗΜΑ", "Η αρχαιότερη εικόνα του Σύμπαντος"
της Valerie Greffoz, 22 Ιουνίου 2003