Η επιτάχυνση της εφημερίδας του σύμπαντος

Έκρηξη σουπερνόβα τύπου Ia (με κίτρινο βέλος) που παρατηρήθηκε στο NGC 2525 (ESA / Hubble Photo)

Τον Φεβρουάριο του 2018, για ένα χρόνο, η ερευνητική ομάδα του βραβευμένου με Νόμπελ φυσικού Adam Rees μελετούσε έναν άλλο τύπο έκρηξης Ia Supernova, που παρατηρήθηκε στον γαλαξία NGC 2525, που βρίσκεται 70 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά προς την κατεύθυνση του αστερισμού Stern. Στα τέλη του περασμένου μήνα, η ομάδα Rees κυκλοφόρησε τα ερευνητικά τους αποτελέσματα και μια εξαιρετική σειρά εικόνων που δείχνουν την εξέλιξη της φωτεινότητας ενός σουπερνόβα, η οποία είναι το πολύ πέντε δισεκατομμύρια φορές πιο φωτεινή από τον Ήλιο Η ομάδα του Rees προσπαθεί να μελετήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια τη συμπεριφορά των σουπερνόβων αυτού του τύπου και να εξαγάγει καλύτερα συμπεράσματα σχετικά με την παρουσία σκοτεινής ενέργειας που έχει κάνει το σύμπαν να επεκτείνεται γρήγορα για δισεκατομμύρια χρόνια, αν και στη μέση του. Στη δεκαετία του 1990, πιστεύαμε ότι με την πάροδο του χρόνου η επέκταση του σύμπαντος θα πρέπει να μειωθεί λόγω της βαρύτητας.

Εκείνη την εποχή, δύο ερευνητικές ομάδες, το Supernova Cosmology Project με επικεφαλής τον Sol Perlmutter και το High Z Supernova Search Team με επικεφαλής τον Brian Smith και Adam Rees, μελετούσαν έναν συγκεκριμένο τύπο έκρηξης σουπερνόβα σε μια προσπάθεια να υπολογίσουν τον ρυθμό επέκτασης. Πληκτρολογήστε Ia σε απομακρυσμένους γαλαξίες. Αυτή η μελέτη μας βοηθά να μετρήσουμε τις πιο απομακρυσμένες αστρονομικές αποστάσεις, επειδή αυτές οι εκρήξεις εκπέμπουν περισσότερη ενέργεια από δισεκατομμύρια αστέρια. Στην πραγματικότητα, έχει μελετηθεί τόσο προσεκτικά που σήμερα είμαστε απόλυτα σίγουροι για το τεράστιο μέγεθος της φωτεινότητας που έχουν. Έτσι, όταν εντοπίζουμε τέτοιες εκρήξεις σε απομακρυσμένους γαλαξίες, μπορούμε να μετρήσουμε το μέγεθος της επίδρασής τους και να το συγκρίνουμε με το απόλυτο μέγεθος των ειδών τους και να υπολογίσουμε την απόσταση μεταξύ αυτών και εμάς.

READ  Coronavirus: Η σκόνη στο δωμάτιο αποτελεί ένδειξη δυνητικού κινδύνου

Γενικά, οι σουπερνόβα τύπου Ia είναι λευκοί νάνοι σε συστήματα διπλού ή πολλαπλού αστεριού που απορροφούν υλικό από έναν από τους συντρόφους τους, υπερβαίνοντας το όριο ισορροπίας περίπου 1,4 ηλιακών μαζών. Με άλλα λόγια, φανταστείτε δύο αστέρια σε στενή τροχιά, ένα εκ των οποίων έχει μετατραπεί σε λευκό νάνο. Πάνω από εκατομμύρια χρόνια, οι τροχιές τους συρρικνώνονταν όλο και περισσότερο, φέρνοντας τα δύο αστέρια πιο κοντά. Εν τω μεταξύ, ο λευκός νάνος σύντροφος συνεχίζει να αναπτύσσεται κανονικά και κάποια μέρα θα φτάσει στο στάδιο να γίνει ένας κόκκινος γίγαντας. Στη συνέχεια, η βαρυτική δύναμη του λευκού νάνου αρχίζει να προσελκύει τα εξωτερικά στρώματα του κόκκινου γίγαντα, σχηματίζοντας έτσι έναν δίσκο ενισχυτικού υλικού γύρω από τον νάνο, όπως λέγεται. Σταδιακά ο νάνος προσελκύεται στα υλικά αυτού του δίσκου και προστίθεται στη μάζα του.

Έτσι, η μάζα του λευκού νάνου αυξάνεται σταδιακά και όταν ο πυρήνας του υπερβαίνει τις 1,4 ηλιακές μάζες, ο λευκός νάνος καταρρέει ξαφνικά, αναγκάζοντας τον πυρήνα του να θερμανθεί στους 10 δισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, προκαλώντας την έκρηξη. Η ύλη που εξαπλώνεται στο διάστημα με ταχύτητα 20.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο εμπλουτίζει τον διαστρικό χώρο με νεοσχηματισμένα βαριά χημικά στοιχεία. Οι απομακρυσμένες αστρικές εκρήξεις λειτουργούν ως “μονάδες αναφοράς” και ως είδος κλίμακας απόστασης. Ο προσδιορισμός αυτών των αποστάσεων μας λέει τον ρυθμό με τον οποίο το σύμπαν έχει επεκταθεί σε διαφορετικούς χρόνους στην ιστορία του, και έτσι αυτές οι μελέτες μας επιτρέπουν να υπολογίσουμε εάν ο ρυθμός επέκτασης αυτού του σύμπαντος μειώνεται ή επιταχύνεται με την πάροδο του χρόνου.

READ  Coronavirus: Η διαδικτυακή εφαρμογή προβλέπει τον κίνδυνο

Έτσι, στα μέσα της δεκαετίας του 1990, η προαναφερθείσα ανεξάρτητη πολυεθνική ερευνητική ομάδα διαπίστωσε, κατά τη διάρκεια τριών ετών παρατήρησης, μόνο 42 σουπερνόβες, επειδή τέτοια αστέρια εκρήχθηκαν μόνο μία φορά κάθε 100 χρόνια σε έναν γαλαξία. Μόλις συγκέντρωσαν τα δεδομένα, έκαναν μια επαναστατική ανακάλυψη που έχει επιβεβαιωθεί ξανά και ξανά: ότι το σύμπαν επεκτείνεται και όχι μειώνεται, όπως είχαμε σκεφτεί, άρχισε να επιταχύνεται αφού το σύμπαν ήταν περίπου το ήμισυ της ηλικίας του σήμερα. .

Αυτός είναι ο λόγος που όλο και περισσότεροι κοσμολόγοι βλέπουν σήμερα αυτήν την επιτάχυνση ως έναν αηδιαστικό τύπο «αντιβαρύτητας», που σχετίζεται με την ενεργειακή πυκνότητα σε κενό. Το ονόμασαν ακόμη και ένα πολύ φανταστικό όνομα και το ονόμασαν «σκοτεινή ενέργεια», το οποίο σήμερα αντιπροσωπεύει το 69% της φυσικής ενέργειας που απαιτείται για να κάνει το σύμπαν όπως παρατηρείται.

* Ο Διονύσης Π. Σιμόπουλος είναι Επίτιμος Διευθυντής του Πλανηταρίου Ευγενίδης.

Written By
More from Zareb Ghanem

Κάντε κλικ πάνω τους και κάντε κλικ

Μετά την «παράδοση», «κλείσιμο» και «αφαίρεση», ο Γιώργος Παπενώτης έβαλε «τους» με...
Read More

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *