Τις δύο προηγούμενες δεκαετίες οι αστρονόμοι έκαναν μία επαναστατική ανακάλυψη:
ότι το Σύμπαν διαστέλλεται και μάλιστα με διαρκώς αυξανόμενο ρυθμό.
Η ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος
τιμήθηκε με το βραβείο Νομπέλ Φυσικής για το 2011.
Παρακολουθείτε το ESOcast!
Επιστήμη αιχμής και εξελίξεις από το ESO,
το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο,
εξερευνούμε τα όρια του Σύμπαντος με τον Δρ. Τζο Λίσκε ή αλλιώς Δρ. Τζέι.
Γεια σας και καλωσήλθατε στο ESOCast.
Σε αυτό το επεισόδιο,
θα δούμε πώς οι αστρονόμοι ανακάλυψαν
ότι η διαστολή του σύμπαντος επιταχύνεται
και γιατί αυτή η ανακάλυψη είναι τόσο σημαντική για την κατανόηση του Σύμπαντος,
αλλά και για ολόκληρη τη Φυσική.
Η ανακάλυψη αυτή τιμήθηκε με το βραβείο Νομπέλ Φυσικής για το 2011,
και παρατηρήσεις με τα τηλεσκόπια του ESO στη Χιλή
συνέβαλαν σημαντικά στην ανακάλυψη αυτή.
Το Σύμπαν δημιουργήθηκε με τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια.
Από τότε, το Σύμπαν διαρκώς διαστέλλεται.
Για δεκαετίες,
οι αστρονόμοι ήθελαν να μάθουν περισσότερα για τη φύση της διαστολής αυτής.
Για μεγάλο διάστημα, επικρατούσαν δύο απόψεις:
Είτε η διαστολή θα επιβραδύνονταν σταδιακά και τελικά θα σταματούσε
- και κατόπιν το Σύμπαν θα άρχιζε να συστέλλεται προς μία "Μεγάλη Σύνθλιψη".
Είτε το Σύμπαν θα συνέχιζε να διαστέλλεται για πάντα.
Πώς θα μπορούσαν οι αστρονόμοι να ανακαλύψουν
ποιό από αυτά τα μοντέλα για το Σύμπαν είναι το σωστό;
Λοιπόν, ένας απλός τρόπος για να το επιτύχουν
είναι να μετρήσουν με ακρίβεια τις αποστάσεις μακρινών γαλαξιών,
και μετά να τις συγκρίνουν με τις προβλεπόμενες από τα μοντέλα αυτά αποστάσεις
των συγκεκριμένων γαλαξιών.
Η σύγκριση μεταξύ των μετρήσεων και των προβλέψεων δείχνει
ποιό από τα μοντέλα είναι το σωστό.
Πώς λειτουργεί όμως αυτό;
Πώς μπορούν οι αστρονόμοι να προσδιορίσουν επακριβώς αυτές τις τεράστιες κοσμικές αποστάσεις;
Εδώ, είναι σημαντική η συνεισφορά των υπερκαινοφανών (σουπερνόβα).
Οι υπερκαινοφανείς είναι σπάνια φαινόμενα. Είναι άστρα που εκρήγνυνται.
Υπάρχει ένα είδος τέτοιας έκρηξης, γνωστό ως Υπερκαινοφανής τύπου Ia,
το οποίο είναι ιδανικό για την μέτρηση κοσμικών αποστάσεων.
Οι υπερκαινοφανείς αυτοί είναι πολύ λαμπροί,
και έτσι γίνονται ορατοί ακόμη και σε μακρινούς γαλαξίες.
Επιπλέον η πραγματική τους φωτεινότητα είναι ακριβώς η ίδια,
και άρα η αποστάσεις τους μπορούν να υπολογιστούν
από το πόσο λαμπροί φαίνονται σε μας στη Γη.
Στη δεκαετία του '90 δύο διαφορετικές ερευνητικές ομάδες
είχαν ξεκινήσει να παρατηρούν μεθοδικά τέτοιες αστρικές εκρήξεις.
Για τη μελέτη τους,
οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν και τηλεσκόπια του ESO στη Λα Σίγια της Χιλής.
Η παρατήρηση εξαιρετικά μακρινών υπερκαινοφανών τη δεκαετία του '90
ήταν ιδιαίτερα δύσκολη αλλά και συναρπαστική.
Στο ESO χρησιμοποιήσαμε το 3,6 μέτρων NTT και το τηλεσκόπιο του 1.5 μ.
για να παρατηρήσουμε υπερκαινοφανείς με μεγάλη μετατόπιση στο ερυθρό
οι οποίοι ανακαλύφθηκαν στο κοντινό αστεροσκοπείο Τολόλο.
Τότε, 15 χρόνια πριν,
καταγράφαμε κυριολεκτικά κάθε μεμονωμένο φωτόνιο,
ένα όμορφο πείραμα για να συμμετέχει κανείς, καθώς ήταν ιδιαίτερα απαιτητικό.
Είναι σημαντικό εδώ να κατανοήσουμε
πως δεν περιμέναμε να ανακαλύψουμε το επιταχυνόμενο Σύμπαν,
κι έτσι παρατηρούσαμε ένα νέο φυσικό φαινόμενο να ξετυλίγεται
κάτι ιδιαίτερα ενδιαφέρον βέβαια και συναρπαστικό.
Όταν διαπιστώσαμε ότι οι μακρινοί υπερκαινοφανείς ήταν υπερβολικά μακριά
για ένα Σύμπαν στο οποίο κυριαρχεί η βαρύτητα
έπρεπε να επαληθεύσουμε τις μετρήσεις.
Έτσι η επιταχυνόμενη διαστολή που μετρήσαμε με τη πρώτη ομάδα υπερκαινοφανών
πολύ σύντομα μεταφράστηκε σε ένα νέο κοσμολογικό στοιχείο:
τη Σκοτεινή Ενέργεια,
και έπρεπε να το επιβεβαιώσουμε.
Ζητήσαμε λοιπόν χρόνο παρατήρησης στο VLT όπως και άλλες ομάδες
για να επιβεβαιώσουμε τις μετρήσεις μας με ένα μεγαλύτερο τηλεσκόπιο
και να βελτιώσουμε τα δεδομένα των παρατηρήσεων.
Η ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος
ήταν από τις πλέον αναπάντεχες και σημαντικές ανακαλύψεις των τελευταίων δεκαετιών.
Υπήρξε τόσο αναπάντεχη καθώς μέχρι τότε,
όλοι πίστευαν πως η διαστολή του Σύμπαντος έπρεπε να επιβραδύνονταν
λόγω της βαρυτικής έλξης που ασκείται από όλη την ύλη στο Σύμπαν.
Όπως όμως αποδείχθηκε, το Σύμπαν είναι στην πραγματικότητα ακόμα πιο ενδιαφέρον.
Γιατί όμως είναι τόσο σημαντική αυτή η επιτάχυνση;
Από όσο γνωρίζουμε, υπάρχουν δύο πιθανές εξηγήσεις για την επιτάχυνση:
Η πρώτη εξήγηση είναι ότι
περίπου 3/4 του Σύμπαντος αποτελούνται από μία μυστηριώδη μορφή σκοτεινής ενέργειας.
Η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί μυστήριο καθώς φαίνεται να ασκεί αρνητική πίεση.
Πολύ εξωτικά πράγματα.
Η δεύτερη εξήγηση είναι ότι
κάτι δε πάει καλά με την θεώρησή μας για τη βαρύτητα.
Ίσως λοιπόν η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν δεν είναι απόλυτα σωστή.
Και στις δύο περιπτώσεις,
βρισκόμαστε μπροστά σε μία εντελώς νέα φυσική,
γι αυτό είναι τόσο σημαντικό
και η ανακάλυψη αυτή τιμήθηκε με το βραβείο Νομπέλ Φυσικής για το 2011.
Είμαι ο Δρ. Τζέι και εδώ τελειώνει το ESOCast.
Θα τα πούμε την επόμενη φορά για μία ακόμη κοσμική περιπέτεια.
Το ESOcast είναι παραγωγή του ESO, του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου.
Το ESO, το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο,
είναι ο κορυφαίος διακρατικός οργανισμός έρευνας και τεχνολογίας στην αστρονομία,
σχεδιάζει, κατασκευάζει και διαχειρίζεται τα πλέον προηγμένα επίγεια τηλεσκόπια στον κόσμο.
Κείμενα: ESO; Μετάφραση: Μανώλης Ζούλιας
Τώρα που ενημερωθήκατε από το ESO,
μπορείτε να 'ταξιδέψετε' και με το Hubble.
Το Hubblecast ενημερώνει για τις τελευταίες ανακαλύψεις
του πλέον διάσημου και παραγωγικού διαστημικού παρατηρητηρίου,
του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble των NASA/ESA.