Επιστήμονες ανακάλυψαν μια εποχή που δεν ίσχυαν οι νόμοι της φυσικής και είναι ο λόγος που υπάρχουμε
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν νέα στοιχεία ότι το σύμπαν είχε, για μικρό διάστημα, διαφορετικούς νόμους φυσικής σε σχέση με σήμερα, οι οποίοι οδήγησαν σε μια παραβίαση στην οποία οφείλουμε την ίδια μας την ύπαρξη, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Τα αποτελέσματα ανοίγουν ένα παράθυρο στη μυστηριώδη Εποχή του Πληθωρισμού, μια πάρα πολύ σύντομη περίοδο κατά την οποία το σύμπαν διαστάλθηκε, εκθετικά κλάσματα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Μελετώντας περισσότερους από ένα εκατομμύριο γαλαξίες που παρατηρήθηκαν σε αστρονομικές έρευνες, οι ερευνητές μπόρεσαν να δείξουν ότι το σύμπαν διαμόρφωνε συχνότερα γαλαξιακές ομάδες σε μια συγκεκριμένη μορφή συμπλέγματος σε αντίθεση με την κατοπτρική του εικόνα. Αυτό το εύρημα παραβιάζει αυτό που είναι γνωστό ως συμμετρία ομοτιμίας, μια ιδέα ενσωματωμένη στα τρέχοντα φυσικά μας μοντέλα με βάση τα οποία σύμπαν είναι ουσιαστικά συμμετρικό και δεν προτιμά καμιά μορφή από την αντεστραμμένη εικόνα του.
Οι επιστήμονες υποψιάζονταν εδώ και καιρό ότι η λεγόμενη «παραβίαση της ομοτιμίας» συνέβη στο πρώιμο σύμπαν, εν μέρει επειδή η ύλη -το υλικό από το οποίο είμαστε όλοι φτιαγμένοι- έγινε με κάποιο τρόπο πολύ περισσότερη από την αντιύλη, το αντίθετα φορτισμένο αντίστοιχο της ύλης. Οι υπάρχοντες νόμοι της φυσικής μας λένε ότι η ύλη και η αντιύλη θα έπρεπε να είχαν ακυρώσει η μία την άλλη μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αλλά προφανώς αυτό δεν συνέβη (υπάρχουμε και είμαστε φτιαγμένοι από ύλη, όπως και πολλά άλλα πράγματα, αστέρια, πλανήτες και γαλαξίες). Η αντιύλη, συγκριτικά, είναι πολύ σπάνια στο σύμπαν σήμερα, ένα ανεξήγητο φαινόμενο που θεωρείται από τα μεγαλύτερα μυστήρια στην επιστήμη.
Τώρα, ερευνητές με επικεφαλής τη Jiamin Hou, μεταδιδακτορική ερευνήτρια και κοσμολόγο στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, χρησιμοποίησαν έναν υπερυπολογιστή για να αναλύσουν ένα τεράστιο σύνολο δεδομένων από γαλαξίες οργανωμένους σε τρισεκατομμύρια διαφορετικές «τετράδες» ή ομάδες τεσσάρων γαλαξιών σε κοντινή απόσταση, που έχουν τετραεδρικό σχήμα.
Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν μια σαφή προτίμηση για ένα τετράεδρο έναντι της κατοπτρικής του εικόνας, παρέχοντας τα πρώτα στοιχεία ότι η παραβίαση της ομοτιμίας στην Εποχή του Πληθωρισμού επηρέασε τη συσσώρευση γαλαξιών αργότερα στην κοσμική ιστορία. Η νέα ανακάλυψη «ανοίγει έναν νέο δρόμο για την εξέταση νέων δυνάμεων κατά την Εποχή του Πληθωρισμού με τρισδιάστατη δομή μεγάλης κλίμακας», σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε τη Δευτέρα στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
«Ποια είναι η αρχή του σύμπαντος; Ποιοι είναι οι κανόνες με τους οποίους εξελίσσεται; Γιατί υπάρχει κάτι αντί για τίποτα;» είπε ο Zachary Slepian, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντας και ένας από τους συγγραφέας της μελέτης, σε δήλωσή του. «Αυτό το πρότζεκτ αποπειράται να δώσει απαντήσεις σε αυτά τα μεγάλα ερωτήματα».
Η ανακάλυψη του περίεργου συμπλέγματος στις γαλαξιακές τετράδες είναι μια ένδειξη ότι οι νόμοι του σύμπαντος μπορεί να έχουν αλλάξει κατά κάποιο τρόπο κατά την Εποχή του Πληθωρισμού. Ένα τέτοιο γεγονός δεν μπορεί να εξηγηθεί με το Καθιερωμένο Μοντέλο της Κοσμολογίας, ένα επιβεβαιωμένο πλαίσιο που εξηγεί πολλά φαινόμενα στο σύμπαν μας. Αν και το Καθιερωμένο Μοντέλο είναι ισχυρό, υπάρχουν πολλές πιθανές προκλήσεις, όπως περίεργα στοιχεία ότι οι νόμοι της φυσικής μπορεί να μην ισχύουν παντού στο σύμπαν, ακόμα και σήμερα.
Προηγούμενες μελέτες έχουν αποκαλύψει επίσης στοιχεία παραβιάσεων ομοτιμίας στο πρώιμο σύμπαν, αλλά μεγάλο μέρος αυτής της έρευνας εξετάζει τις αλληλεπιδράσεις σε μικροσκοπικές υποατομικές κλίμακες, ενώ η ομάδα της Hou εξέτασε την επίδραση σε τεράστιες κοσμικές κλίμακες. Οι ερευνητές ανάλυσαν τη νέα τους προσέγγιση σε μια άλλη μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε αυτήν την εβδομάδα στο Physical Review Letters.
«Ο εντοπισμός μιας ένδειξης παραβίασης της ομοτιμίας στη Δομή Μεγάλης Κλίμακας του σύμπαντος θα φωτίσει την πρώιμη φυσική του σύμπαντος και ίσως και να αποκαλύψει φυσικές διεργασίες πέρα από το Καθιερωμένο Μοντέλο», λέει η ομάδα στη μελέτη.
Ενώ η Hou και οι συνεργάτες της έχουν αποκαλύψει ισχυρά στοιχεία για παραβίαση της ομοτιμίας, εξακολουθούν να υπάρχουν αβεβαιότητες στις μετρήσεις που θα πρέπει να διασταυρωθούν τα επόμενα χρόνια. Ευτυχώς, έχει ξεκινήσει μια σειρά από αστρονομικές έρευνες επόμενης γενιάς, όπως το Παρατηρητήριο Vera Rubin στη Χιλή και το τηλεσκόπιο Εuclid της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, το οποίο αναμένεται να εκτοξευτεί τον Ιούλιο. Αυτά τα πρότζεκτ θα παρέχουν εξαιρετικά υψηλής ποιότητας φασματογραφικές παρατηρήσεις, χρήσιμες ανάμεσα σε άλλα για τη μελέτη παραβιάσεων ομοτιμίας σε μεγάλη κλίμακα.
Δεν έχουμε λύσει ακόμα το αίνιγμα γιατί το σύμπαν περιέχει κάτι, δηλαδή ύλη, αντί για τίποτα, όπως θα έπρεπε σύμφωνα με την τωρινή κατανόησή μας των νόμων της φυσικής. Αλλά τα παράξενα συμπλέγματα γαλαξιών που αναφέρθηκαν από την ομάδα της Hou παρέχουν νέα στοιχεία για αυτήν την παράξενη ανισορροπία που τελικά οδήγησε στη σύγχρονη πραγματικότητα μας, με αστέρια, πλανήτες και ανθρώπους σε πλανήτες, που προσπαθούν να καταλάβουν τι συμβαίνει.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου