Χρειάζεται ένα κβαντικό άλμα στην τεχνολογία για να διευκρινιστεί ο "Κοσμικός Ιστός" του σύμπαντος

Πηγή: PhysOrg, 3 Ιανουαρίου 2008

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι ένα κβαντικό άλμα στην υπολογιστική ισχύ καθώς και η ανάπτυξη νέων ισχυρών τηλεσκοπίων θα αποκαλύψουν σύντομα τον "Κοσμικό Ιστό", μια θεωρία στην οποία το σύμπαν περικλείεται από αόρατα νήματα της "σκοτεινής ύλης."

Αριστερά: Το σμήνος των γαλαξιών Abell 901 μία από τις μεγαλύτερες δομές στο σύμπαν

Στις μέχρι τώρα έρευνες - με πάνω από 50.000 γαλαξίες - φαίνεται ότι όχι μόνο οι γαλαξίες που βλέπουμε βρίσκονται μέσα σε πολύ μεγάλες συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης, αλλά ότι αυτές οι μάζες της σκοτεινής ύλης συνδέονται μέσω "Κοσμικών Ινών" - γέφυρες σκοτεινής ύλης μήκους εκατομμυρίων ετών φωτός που συνδέουν τα σμήνη των γαλαξιών.

Σε μία σειρά άρθρων στο περιοδικό Science, κορυφαίοι αστροφυσικοί εξηγούν πώς οι νέες τεχνολογίες και τα πειράματα που προωθούνται για τα ερχόμενα χρόνια θα ανοίξουν ένα νέο παράθυρο πάνω στην προέλευση και τις περιπλοκές του σύμπαντος.

Τα τρέχοντα εργαλεία μας έχουν δώσει μια 'τραχιά' εικόνα για το πώς γεννήθηκε ο Κόσμος από το Big Bang και για το πώς διατηρείται η συνοχή του με τη βοήθεια της βαρυτικής έλξης της μυστήριας "σκοτεινής ύλης."

Αλλά αυτά τα εργαλεία δεν είναι και τόσο ακριβή για να χαρτογραφήσουν αληθινά τον Κοσμικό Ιστό, που όπως λέγεται διατηρεί σε συνοχή τα 100 δισεκατομμύρια  φωτεινούς γαλαξίες στο γνωστό σύμπαν ή για να μας αποκαλύψουν λεπτομέρειες όπως για το πώς σχηματίστηκαν οι γαλαξίες και για το πώς αλληλεπιδρούν.

Όμως διάφορα μελλοντικά προγράμματα θα μας βοηθήσουν να αλλάξουμε αυτό το τοπίο, υποστηρίζουν οι συντάκτες των άρθρων.

"Είμαστε στα πρόθυρα να σημειώσουμε τεράστια πρόοδο χάρις στα νέα προγραμματισμένα παρατηρητήρια ενώ σημειώνεται και πρόοδος στους υπερ-υπολογιστές," εξήγησε ο Claude-Andre Faucher-Giguere επικεφαλής συντάκτης σε ένα από τα άρθρα, του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ.

Όταν θα ξεκινήσουν τα νέα προγράμματα οι αστροφυσικοί θα είναι τότε σε θέση να χρησιμοποιήσουν τα ραδιοκύματα για να κοιτάξουν πίσω στον χρόνο για μια εικόνα των σκοτεινών ημερών του σύμπαντος, προτού δηλαδή δημιουργηθούν τα αστέρια και οι πλανήτες.

"Στο πολύ πολύ μακρινό παρελθόν το σύμπαν ήταν γεμάτο με το ουδέτερο υδρογόνο, αλλά σε κάποιο σημείο σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια και το σύμπαν πέρασε από την ουδέτερη φάση στην ιονισμένη και το ουδέτερο υδρογόνο εξαφανίστηκε," λέει ο Faucher-Giguere.

Τα χαμηλής συχνότητας παρατηρητήρια που χτίζονται ή που προγραμματίζονται αυτή την περίοδο καθώς και το ισχυρό διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, που σχεδιάζεται να προωθηθεί το 2013, θα συλλάβει ακτίνες από τα πέρατα του κόσμου για να βρει ένα σημάδι του ουδέτερου υδρογόνου.

"Όσο πιο μακριά κοιτάτε μέσω ενός τηλεσκοπίου στο διάστημα τόσο πιο πολύ πίσω στον χρόνο πηγαίνετε," συνεχίζει.

Εάν αυτά τα παρατηρητήρια μπορούν να παρατηρήσουν αρκετά μακριά για να βρουν το ουδέτερο υδρογόνο, τότε οι αστροφυσικοί θα είναι σε θέση να αποδείξουν ότι η θεωρία τους περί του σχηματισμού του σύμπαντος είναι σωστή, τονίζει ο Faucher-Giguere.

Ένα άλλο βασικό επερχόμενο πρόγραμμα είναι το πείραμα της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας GAIA, το οποίο θα μετρήσει και θα χαρτογραφήσει τις κινήσεις περισσότερων από ένα δισεκατομμύριο άστρων στο Γαλαξίας μας αρχίζοντας το 2011.

Αυτές οι μετρήσεις, που συνδέονται ασφαλώς με την πρόοδο στα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για να συλλέξουν τις αστρονομικές παρατηρήσεις, πρέπει να είναι σε θέση να μας παρουσιάσουν κατά την ερχόμενη δεκαετία το πώς  διαμορφώνονται τα σμήνη των γαλαξιών, γράφει ο Rodrigo Ibata επικεφαλής συντάκτης του Observatoire Astronomique στο Στρασβούργο.

"Για πρώτη φορά, θα είμαστε σε θέση να επανενώσουμε τα πολύ διασκορπισμένα αστέρια από αρχαία γεγονότα συσσώρευσης, κάνοντας ανατομία στον Γαλαξία μας και αναλύοντας έτσι την ιστορία του," γράφει ο ίδιος.

"Θα είμαστε σε θέση έπειτα να καθορίσουμε άμεσα μέχρι ποιο σημείο ο Γαλαξίας μας φτιάχτηκε από νάνους γαλαξίες, που βυθίστηκαν μέσα του με τη βοήθεια του τοπικού Κοσμικού Ιστού."

Ένα άλλο σύνορο στα οποία αναμένεται μεγάλη πρόοδος είναι η ανακάλυψη των χαμένων βαρυονίων, που είναι τα πρωτόνια και οι ατομικοί πυρήνες από τους οποίους αποτελούνται τα αστέρια, οι πλανήτες αλλά ακόμη και οι άνθρωποι.

Οι αστροφυσικοί αυτή την περίοδο βρίσκουν περίπου τη μισή μόνο από τη μάζα των βαρυονίων που οφείλει να υπάρχει τώρα σύμφωνα με το Καθιερωμένο Μοντέλο για τον Κόσμο. Η υπόλοιπη μάζα θεωρείται πως κρύβεται σε έναν "Ιστό θερμού διαγαλαξιακού μέσου."

"Η ανακάλυψη των βαρυονίων που λείπουν, κάνοντας έτσι και το ισοζύγιο της ενέργειας και της μάζας του σύμπαντος, θα είναι κρίσιμο στο να επικυρώσουμε ή να απορρίψουμε το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο μας," λέει ο συντάκτης της ανακοίνωσης Fabrizio Nicastro του Σμιθσονιτικού Κέντρου για την Αστροφυσική στο Χάρβαρντ.

Η εμφάνιση των υψηλής ευκρίνειας ακτίνων X καθώς και της υπεριώδους οπτικής επιτρέπει στους αστροφυσικούς να αρχίσουν την ανίχνευση των κοσμικών βαρυονίων, έγραψε.

Home