Νέα επιβεβαίωση του Αϊνστάιν: Τις πρώτες... ημέρες του σύμπαντος ο χρόνος κυλούσε πιο αργά
04/07/23, 22:46
Οι επιστήμονες κατάφεραν να δουν τις πρώτες ημέρες του σύμπαντος, όταν αυτό είχε ηλικία μόλις... ένα δισεκατομμύριο χρόνια, και ανακάλυψαν ότι τα πράγματα κινούνταν σε αργή κίνηση σε σύγκριση με σήμερα.
Η διαπίστωση αυτή συμφωνεί με τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, η οποία υποδηλώνει ότι το μακρινό σύμπαν κινούνταν πολύ πιο αργά στο παρελθόν.
Δεδομένης της απεραντοσύνης του σύμπαντος, η μελέτη των πρώτων ημερών του είναι σαν να κοιτάμε πίσω στο χρόνο. Το αμυδρό φως από τους παλαιότερους γαλαξίες εξακολουθεί να ταξιδεύει σε όλο το σύμπαν για να φτάσει στη Γη, οπότε το πιο μακρινό τμήμα του σύμπαντος που μπορούν να δουν οι επιστήμονες είναι στην ουσία φως από το παρελθόν.
Όμως, το να κοιτάξουμε πίσω στο αρχαίο σύμπαν, που σχηματίστηκε από τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, είναι ένα απίστευτα δύσκολο εγχείρημα. Η εμβέλεια των εξελιγμένων τηλεσκοπίων, τα οποία παρατηρούν σε διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός, μπορεί να φτάσει μόνο μέχρι ένα σημείο του σύμπαντος.
Έτσι, οι επιστήμονες στράφηκαν σε ένα φαινόμενο που μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα είδος ουράνιου χρονοδιαγράμματος: το κβάζαρ.
Ένα κβάζαρ, η υπερδραστήρια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός πρώιμου γαλαξία, είναι τόσο λαμπρό, που ξεπερνά σε φωτεινότητα τον Γαλαξία μας κατά 100 φορές. Αυτή η φωτεινότητα λειτουργεί ως κοσμικό ρολόι που οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να παρακολουθήσουν το χρόνο σε όλο το σύμπαν.
Η παρατήρηση των κβάζαρ με την πάροδο του χρόνου επέτρεψε σε μια ομάδα αστρονόμων να δει τον τρόπο με τον οποίο το σύμπαν φαινόταν να επιταχύνει καθώς γερνούσε. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν τη Δευτέρα στο περιοδικό Nature Astronomy.
«Κοιτάζοντας πίσω σε μια εποχή που το σύμπαν είχε ηλικία λίγο πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια, βλέπουμε ότι ο χρόνος φαίνεται να ρέει πέντε φορές πιο αργά», δήλωσε ο Ζερέν Λιούις, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ και στο Ινστιτούτο Αστρονομίας του Σίδνεϊ.
«Αν ήσασταν εκεί, σε αυτό το νηπιακό σύμπαν, ένα δευτερόλεπτο θα έμοιαζε με ένα δευτερόλεπτο – αλλά από εδώ που βρισκόμαστε τώρα, πάνω από 12 δισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον, αυτός ο πρώιμος χρόνος δείχνει να σέρνεται».
Η διαστολή του σύμπαντος
Η έρευνα δείχνει ότι το σύμπαν διαστέλλεται, και μάλιστα με επιταχυνόμενο ρυθμό, τον οποίο οι επιστήμονες προσπαθούν ακόμη να κατανοήσουν.
Η αποκάλυψη του τι συνέβη κατά τις πρώτες ημέρες του σύμπαντος μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να ξεδιαλύνουν τα μεγαλύτερα μυστήρια σχετικά με την προέλευσή του, το πώς εξελίχθηκε και το τι επιφυλάσσει το μέλλον.
«Χάρη στον Αϊνστάιν, γνωρίζουμε ότι ο χρόνος και ο χώρος είναι αλληλένδετοι και, από την αυγή του χρόνου και τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν διαστέλλεται», δήλωσε ο Lewis.
«Αυτή η διαστολή του χώρου σημαίνει ότι το πρώιμο σύμπαν στις παρατηρήσεις μας θα πρέπει φαίνεται πολύ πιο αργό σε σχέση με το πώς ρέει ο χρόνος σήμερα. Σε αυτή την μελέτη, το επιβεβαιώσαμε αυτό μέχρι περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη».
Ο δρ. Μπρέντον Μπρόϋερ, αστροστατιστικός στο Πανεπιστήμιο του Όκλαντ, διεξήγαγε ανάλυση 190 κβάζαρ, τα οποία παρατηρήθηκαν επί δύο δεκαετίες. Οι παρατηρήσεις, καταγεγραμμένες σε διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός, έμοιαζαν να «χτυπούν» σαν ρολόγια.
Σουπερνόβα εναντίον κβάζαρ
Οι αστρονόμοι εξέτασαν επίσης τα σουπερνόβα, δηλαδή τις εκρήξεις τεράστιων άστρων, ως ένα άλλο είδος κοσμικού ρολογιού που τους επέτρεψε να παρακολουθήσουν την αργή κίνηση του σύμπαντος μέχρι το μισό περίπου της σημερινής του ηλικίας.
Αν και πολύ φωτεινά, τα σουπερνόβα γίνονται πολύ πιο δύσκολο να παρατηρηθούν σε μεγαλύτερες αποστάσεις από τη Γη, πράγμα που σημαίνει ότι οι αστρονόμοι χρειάζονταν μια άλλη πηγή που θα ήταν ορατή βαθύτερα μέσα στο πρώιμο σύμπαν.
«Ενώ οι σουπερνόβα δρουν σαν μια μοναδική λάμψη φωτός, καθιστώντας τους ευκολότερους στη μελέτη, τα κβάζαρ είναι πιο πολύπλοκα, σαν μία συνεχιζόμενη επίδειξη πυροτεχνημάτων», δήλωσε ο Λιούις και συμπλήρωσε: «αυτό που κάναμε εμείς είναι να ξετυλίξουμε αυτή την επίδειξη πυροτεχνημάτων, δείχνοντας ότι και τα κβάζαρ μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως τυπικοί δείκτες χρόνου για το πρώιμο σύμπαν».
