Νέο πόρισμα αμφισβητεί τα ευρήματα της «κοσμολογικής ανακάλυψης της δεκαετίας»
Ευρήματα του δορυφόρου Planck πιστοποιούν τα λάθη που έγιναν στη μελέτη της ανίχνευσης αρχέγονων βαρυτικών κυμάτων
Λονδίνο
Τον περασμένο Μάρτιο ερευνητική ομάδα από τις ΗΠΑ που χρησιμοποίησε το εξειδικευμένο τηλεσκόπιο Bicep στην Ανταρκτική ανακοίνωσε ότι ανίχνευσε αρχέγονα βαρυτικά κύματα. Η ανακάλυψη έγινε πρωτοσέλιδο σε όλο τον κόσμο και χαρακτηρίστηκε ως η «ανακάλυψη της δεκαετίας» επειδή τα ευρήματα θα υποστήριζαν την κοσμολογική θεωρία του λεγόμενου πληθωρισμού.
Λίγες μέρες μετά έπειτα από καταιγισμό επικρίσεων για εσφαλμένη ανάλυση των δεδομένων οι ερευνητές αναγνώρισαν την πιθανότητα να έχουν κάνει κάποια λάθη με βασικότερο ότι το σήμα που ανίχνευσε το τηλεσκόπιο Bicep δεν αποκλείεται να αντιστοιχεί όχι σε βαρυτικά κύματα, αλλά στην ακτινοβολία που εκπέμπει η σκόνη μέσα στον δικό μας Γαλαξία.Η ομάδα των ερευνητών που ελέγχει τον δορυφόρο Planck του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος δίνει ένα ακόμη, πιθανώς το τελικό, χτύπημα στην «ανακάλυψη της δεκαετίας». Οι ερευνητές του Planck επιβεβαιώνουν ότι τα αποτελέσματα των συναδέλφων τους του Bicep είναι λάθος επειδή πράγματι δεν έλαβαν υπόψη τους ή υποεκτίμησαν την επίδραση και τα φαινόμενα που παράγει η παρουσία της κοσμικής σκόνης που υπάρχει στον δικό μας γαλαξία. Το πόρισμα των ερευνητών του Planck δημοσιεύεται στην επιθεώρηση ιαδικτυακό αρχείο επιστημονικών προδημοσιεύσεων «arXiv.org».
Τα κύματα
Τα βαρυτικά κύματα είναι θεωρητικές ρυτιδώσεις στο χωροχρόνο οι οποίες διαδίδονται σαν κύμα με την ταχύτητα του φωτός -ουσιαστικά συμπιέζουν το χώρο σε μία κατεύθυνση και τον τεντώνουν προς μια άλλη. Η ύπαρξή τους προβλέφθηκε τo 1916 από τον Άλμπερτ Άινσταϊν ως συνέπεια της Γενικής Σχετικότητας, μέχρι σήμερα όμως δεν έχει επιβεβαιωθεί.
Η επίμαχη μελέτη αφορά ένα ιδιαίτερο είδος βαρυτικών κυμάτων, τα οποία υπολογίζεται ότι εμφανίστηκαν κατά τη φάση του λεγόμενου πληθωρισμού: μια φάση που διήρκεσε μόλις 10-32 δευτερόλεπτα και ανάγκασε το Σύμπαν να διογκωθεί απότομα, πιο γρήγορα κι από την ταχύτητα του φωτός.
Η θεωρία του πληθωρισμού, η οποία προτάθηκε ως εξήγηση για την παρατηρούμενη ομοιογένεια του Σύμπαντος, είναι σήμερα αποδεκτή από τους περισσότερους κοσμολόγους και θεωρητικούς φυσικούς, παραμένει όμως αναπόδεικτη.
Η αναζήτηση
Το εξειδικευμένο τηλεσκόπιο Bicep 2 στην Ανταρκτική αναζήτησε ίχνη των αρχέγονων βαρυτικών κυμάτων στη λεγόμενη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB) -το αρχαίο υπόλειμμα μιας λάμψης που γέμισε τα πάντα όταν το νεαρό Σύμπαν έγινε ξαφνικά διαφανές περίπου 380.000 χρόνια μετά τη γέννησή του (σήμερα έχει ηλικία περίπου 13,8 δισ. ετών).
Οι ερευνητές γνώριζαν ότι η σκόνη μέσα στον Γαλαξία εκπέμπει κι αυτή μικροκύματα που μπορούν να επηρεάσουν της μετρήσεις της ακτινοβολίας CBM. Έπρεπε λοιπόν να υπολογίσουν τη συμβολή της σκόνης στο σήμα και να την αφαιρέσουν από τις μετρήσεις.
Για να το κάνουν αυτό χρησιμοποίησαν συνολικά έξι διαφορετικά μοντέλα, ένα από τα οποία βασίστηκε σε χάρτη της ακτινοβολίας CBM τον οποίο ολοκλήρωσε σχετικά πρόσφατα το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Planck.
Τα δεδομένα του Planck δεν έχουν δημοσιευτεί στο σύνολο τους ακόμα, οπότε οι ερευνητές προχώρησαν στην ανορθόδοξη κίνηση να αντιγράψουν τα δεδομένα από μια διαφάνεια που παρουσιάστηκε σε συνέδριο. Η ερευνητική ομάδα παραδέχτηκε αργότερα ότι δεν μπορούσε να ποσοτικοποιήσει το σήμα που προερχόταν από την ακτινοβολία CMB και όχι από τη γαλαξιακή σκόνη. Μέχρι σήμερα (πριν δηλαδή το νέο πόρισμα) η ομάδα του Bicep επέμενε στα ευρήματά της και πίστευε ότι η δημοσιευμένη πλέον μελέτη δεν θα χρειαστεί να ανακληθεί. Ισως τώρα αλλάξουν γνώμη…
Τα βαρυτικά κύματα είναι θεωρητικές ρυτιδώσεις στο χωροχρόνο οι οποίες διαδίδονται σαν κύμα με την ταχύτητα του φωτός -ουσιαστικά συμπιέζουν το χώρο σε μία κατεύθυνση και τον τεντώνουν προς μια άλλη. Η ύπαρξή τους προβλέφθηκε τo 1916 από τον Άλμπερτ Άινσταϊν ως συνέπεια της Γενικής Σχετικότητας, μέχρι σήμερα όμως δεν έχει επιβεβαιωθεί.
Η επίμαχη μελέτη αφορά ένα ιδιαίτερο είδος βαρυτικών κυμάτων, τα οποία υπολογίζεται ότι εμφανίστηκαν κατά τη φάση του λεγόμενου πληθωρισμού: μια φάση που διήρκεσε μόλις 10-32 δευτερόλεπτα και ανάγκασε το Σύμπαν να διογκωθεί απότομα, πιο γρήγορα κι από την ταχύτητα του φωτός.
Η θεωρία του πληθωρισμού, η οποία προτάθηκε ως εξήγηση για την παρατηρούμενη ομοιογένεια του Σύμπαντος, είναι σήμερα αποδεκτή από τους περισσότερους κοσμολόγους και θεωρητικούς φυσικούς, παραμένει όμως αναπόδεικτη.
Η αναζήτηση
Το εξειδικευμένο τηλεσκόπιο Bicep 2 στην Ανταρκτική αναζήτησε ίχνη των αρχέγονων βαρυτικών κυμάτων στη λεγόμενη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB) -το αρχαίο υπόλειμμα μιας λάμψης που γέμισε τα πάντα όταν το νεαρό Σύμπαν έγινε ξαφνικά διαφανές περίπου 380.000 χρόνια μετά τη γέννησή του (σήμερα έχει ηλικία περίπου 13,8 δισ. ετών).
Οι ερευνητές γνώριζαν ότι η σκόνη μέσα στον Γαλαξία εκπέμπει κι αυτή μικροκύματα που μπορούν να επηρεάσουν της μετρήσεις της ακτινοβολίας CBM. Έπρεπε λοιπόν να υπολογίσουν τη συμβολή της σκόνης στο σήμα και να την αφαιρέσουν από τις μετρήσεις.
Για να το κάνουν αυτό χρησιμοποίησαν συνολικά έξι διαφορετικά μοντέλα, ένα από τα οποία βασίστηκε σε χάρτη της ακτινοβολίας CBM τον οποίο ολοκλήρωσε σχετικά πρόσφατα το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Planck.
Τα δεδομένα του Planck δεν έχουν δημοσιευτεί στο σύνολο τους ακόμα, οπότε οι ερευνητές προχώρησαν στην ανορθόδοξη κίνηση να αντιγράψουν τα δεδομένα από μια διαφάνεια που παρουσιάστηκε σε συνέδριο. Η ερευνητική ομάδα παραδέχτηκε αργότερα ότι δεν μπορούσε να ποσοτικοποιήσει το σήμα που προερχόταν από την ακτινοβολία CMB και όχι από τη γαλαξιακή σκόνη. Μέχρι σήμερα (πριν δηλαδή το νέο πόρισμα) η ομάδα του Bicep επέμενε στα ευρήματά της και πίστευε ότι η δημοσιευμένη πλέον μελέτη δεν θα χρειαστεί να ανακληθεί. Ισως τώρα αλλάξουν γνώμη…
Παρατηρήσεις του Πλανκ αμφισβητούν την ανακάλυψη βαρυτικών κυμάτων
nature.com
Η έρευνα που δημοσιεύτηκε σήμερα περιέχει τα προκαταρκτικά δεδομένα από το Πλανκ και δείχνει πως όντως η συγκέντρωση σκόνης στην περιοχή του ουρανού που μελέτησε το BICEP2 είναι σαφώς πιο αυξημένη (κόκκινο χρώμα) από αυτή που έλαβε υπόψη του το πείραμα όταν ανακοίνωσε την ανακάλυψη.
Τον περασμένο Μάρτιο, μία ομάδα αστρονόμων του κέντρου αστρονομίας του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ είχε δημοσίως ανακοινώσει πως ανίχνευσε ίχνη από την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων στην ακτινοβολία υποβάθρου (τον απόηχο της Μεγάλης Έκρηξης που γέννησε το Σύμπαν).
H ανακάλυψη χαιρετίστηκε ως υψίστης σημασίας για τη Φυσική και την Κοσμολογία, αφού πέρα από τον εντοπισμό των βαρυτικών κυμάτων που αποτελούν μία ανεπιβεβαίωτη πρόβλεψη της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν, το παρατηρούμενο φαινόμενο επιβεβαίωνε και τη θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού, την ιδέα δηλαδή πως το Σύμπαν επεκτάθηκε εκθετικά για ένα μικρό χρονικό διάστημα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Λίγους μήνες αργότερα είχαν υπάρξει οι πρώτες αμφιβολίες για το κατά πόσο οι ερευνητές του BICEP2 είχαν λάβει υπόψη τους την παραμόρφωση στην οποία υποβλήθηκε η ακτινοβολία υποβάθρου καθώς διέσχιζε το Σύμπαν, μέσω της αλληλεπίδρασής της με τη διαγαλαξιακή σκόνη.
Καθώς οι φωνές αυτές εντείνονταν, η προσοχή στράφηκε στην αναμενόμενη έκδοση των αποτελεσμάτων του ευρωπαϊκού διαστημικού τηλεσκοπίου Πλανκ, το οποίο μελέτησε την ακτινοβολία υποβάθρου με ασύγκριτη λεπτομέρεια.
Η έρευνα που δημοσιεύτηκε σήμερα περιέχει τα προκαταρκτικά δεδομένα από το Πλανκ και δείχνει πως όντως η συγκέντρωση σκόνης στην περιοχή του ουρανού που μελέτησε το BICEP2 είναι σαφώς πιο αυξημένη από αυτή που έλαβε υπόψη του το πείραμα όταν ανακοίνωσε την ανακάλυψη. Σύμφωνα λοιπόν με τους ειδικούς του Πλανκ, φαίνεται πως αυτά που είδε το BICEP2 οφείλονταν στην παρουσία της σκόνης, χωρίς όμως να αποκλείεται το ενδεχόμενο ύπαρξης βαρυτικών κυμάτων μικρότερης έντασης στην ακτινοβολία υποβάθρου.
Πλέον όλο το ενδιαφέρον στρέφεται στην περαιτέρω μελέτη των δεδομένων του Πλανκ και στην αντιπαραβολή των αποτελεσμάτων με τα ευρήματα από το BICEP2 προκειμένου να δοθούν τελικές απαντήσεις. Φαίνεται πάντως πως το Πλανκ θα είναι σε θέση να απαντήσει καταφατικά ή αρνητικά στο ερώτημα της ύπαρξης βαρυτικών κυμάτων στην ακτινοβολία υποβάθρου λαμβάνοντας σωστά υπόψη του την επιρροή της διαγαλαξιακής σκόνης, θα χρειαστεί όμως να περιμένουμε τουλάχιστον έως το Νοέμβριο.
Πηγή: tovima.gr , naftemporiki.gr , nature.com
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου