500 εκατομμύρια χρόνια πριν γεννήθηκαν τα άστρα

Του ΣΠΥΡΟΥ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗ

Πριν από δύο χρόνια οι αστροφυσικοί κατάφεραν να προσδιορίσουν την ηλικία του Σύμπαντος σε 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Σχετικά με την προέλευση και τα πρώτα βήματα του Σύμπαντος φαίνεται πως σήμερα έχουν καταλήξει σε τρεις βεβαιότητες, που αποσαφηνίζουν πολλές από τις αβεβαιότητες του παρελθόντος...

Αυτή η πρόοδος στις κοσμολογικές μας αντιλήψεις οφείλεται, μεταξύ άλλων, στα εντυπωσιακά δεδομένα που έχει συλλέξει τα τελευταία πέντε χρόνια ο διαστημικός δορυφόρος WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) της NASA. Πράγματι, σε σύγκριση με τον προκάτοχό του, το δορυφόρο COBE, ο WMAP επέτρεψε στους κοσμολόγους να «φωτογραφήσουν» καλύτερα το παρελθόν του Σύμπαντος.Ας δοκιμάσουμε να συνοψίσουμε τα κυριότερα συμπεράσματα της πενταετούς έρευνας με τον WMAP.Πρώτο συμπέρασμα: Στην «εμβρυϊκή» φάση της ανάπτυξής του το Σύμπαν έπλεε μέσα σε μια θάλασσα από νετρίνα.Τα νετρίνα είναι αόρατα στοιχειώδη σωματίδια χωρίς ηλεκτρικό φορτίο και με σχεδόν μηδενική μάζα, υπόκεινται μόνο στην ασθενή πυρηνική δύναμη και αλληλεπιδρούν ελάχιστα με τη γνωστή ύλη.Φαίνεται λοιπόν ότι αυτό που οι θεωρητικοί φυσικοί είχαν ονομάσει «Κοσμικό υπόβαθρο από νετρίνα» όντως υπάρχει και αρχικά ήταν πολύ πιο μεγάλο σε σχέση με σήμερα. Μετά τη Μεγάλη Εκρηξη, το Σύμπαν αποτελούνταν από 10% νετρίνα, 12% άτομα από τη συνήθη ύλη, 63% από σκοτεινή ύλη και 15% από φωτόνια, ενώ η ποσότητα σκοτεινής ενέργειας ήταν μάλλον αμελητέα.Σήμερα η εικόνα του Σύμπαντος είναι πολύ διαφορετική. Υστερα από δισεκατομμύρια χρόνια εξέλιξης, η ποσότητα των νετρίνων μειώθηκε δραστικά, αντιστοιχώντας πλέον στο 1%. Ακόμη και η γνωστή μας ύλη μειώθηκε: σήμερα αντιστοιχεί στο 4,6% του ορατού Σύμπαντος, ενώ θα πρέπει να προσθέσουμε και το 23% της σκοτεινής ύλης. Οσο για τη μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια, αυτή έκανε την είσοδό της πιο πρόσφατα, για να καταλάβει περίπου το 72% της συνολικής μάζας-ενέργειας.Δεύτερο συμπέρασμα: Τα πρώτα άστρα άρχισαν να σχηματίζονται μόλις το Σύμπαν «γιόρτασε» τα πρώτα 500 εκατομμύρια χρόνια της ζωής του. Μέχρι πρόσφατα οι ειδικοί πίστευαν ότι αυτό συνέβη πολύ αργότερα, όταν το Σύμπαν είχε «κλείσει» το πρώτο δισεκατομμύριο χρόνια ζωής. Το γεγονός ότι ο χρόνος γέννησης των πρώτων άστρων μειώθηκε στο μισό είναι ένα νέο και πολύ ενδιαφέρον δεδομένο, επειδή εκείνη τη μακρινή εποχή το Σύμπαν μας εξήλθε οριστικά από τη σκοτεινή φάση της εξέλιξής του.Τρίτο συμπέρασμα: Οι παρατηρήσεις του WMAP διευκρίνισαν, ώς ένα σημείο, ένα άλλο κοσμολογικό αίνιγμα, το φαινόμενο του «Πληθωρισμού» κατά τις πρώτες στιγμές της ζωής του Σύμπαντος.Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, τη στιγμή της εμφάνισής του το Σύμπαν επεκτάθηκε με εκρηκτικούς ρυθμούς ενώ το συνολικό μέγεθός του αυξήθηκε εκθετικά. Με αυτά τα νέα παρατηρησιακά δεδομένα στη διάθεσή τους, οι φυσικοί κατάφεραν να εξαλείψουν διάφορες αντιφάσεις και σκοτεινές πτυχές αυτής της θεωρίας. Οπως υπογραμμίζει ο διάσημος Αμερικανός ειδικός Τσαρλς Μπένετ:

«Πολλές σκοτεινές εκδοχές της θεωρίας του Πληθωρισμού έχουν επιτέλους εξαλειφθεί χάρη στα ακριβέστερα δεδομένα που έχουμε σήμερα στη διάθεσή μας».Η τελική αποτίμηση της προσφοράς του WMAP στις κοσμολογικές έρευνες είναι ασφαλώς θετική, αλλά όχι οριστική. Το επόμενο βήμα θα γίνει, στο τέλος του 2008, από τον ευρωπαϊκό δορυφόρο Plank, που έχει σχεδιαστεί για να πραγματοποιήσει νέες εκπληκτικές ανακαλύψεις.

ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ  - 05/04/2008