Στην επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος το Νόμπελ Φυσικής 2011

Η εργασία των τριών ερευνητών έχει οδηγήσει τους φυσικούς σε μια νέα κατανόηση του Σύμπαντος

Σε τρεις ερευνητές, που βρίσκονται πίσω από την ανακάλυψη ότι η διαστολή του σύμπαντος επιταχύνεται, απονεμήθηκε το φετινό βραβείο Νόμπελ για τη φυσική. Πρόκειται για τους Αμερικανούς Saul Perlmutter και Adam Riess και τον Brian Schmidt της Αυστραλίας.

Οι τρεις τους αφού μελέτησαν τα σουπερνόβα τύπου 1a, βρήκαν ότι τα πιο μακρινά αντικείμενα φαίνονται να κινούνται πιο γρήγορα. Οι παρατηρήσεις τους δείχνουν ότι όχι μόνο  το Σύμπαν επεκτείνεται, αλλά αυτή η διαστολή επιταχύνεται αδυσώπητα.

Ο Saul Perlmutter του πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκευ βραβεύτηκε με το ήμισυ του βραβείου, ενώ ο Brian Schmidt του Πανεπιστημίου της Αυστραλίας και ο Adam Riess του Ινστιτούτου Διαστημικών Τηλεσκοπίων στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, μοιράζονται το άλλο μισό.

Τα πορίσματα της τριάδας των φυσικών αποτελούν τη βάση της σύγχρονης γνώσης μας για την καταγωγή του σύμπαντος, αλλά θέτουν μια σειρά από δύσκολες ερωτήσεις.

Για να εξηγήσουν την συνεχή διαστολή, οι κοσμολόγοι έχουν προτείνει την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας. Αν και οι ιδιότητες όπως και η φύση της παραμένει μυστηριώδης, η κυρίαρχη θεωρία υποστηρίζει ότι η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί περίπου τα τρία τέταρτα του σύμπαντος.

Τα μυστήρια της σκοτεινής ενέργειας και ύλης Η βαρύτητα που δρα σε τεράστιες αποστάσεις, δεν φαίνεται να μπορεί εξηγήσει αυτό που βλέπουν οι αστρονόμοι Οι γαλαξίες, για παράδειγμα, θα πρέπει να είχαν διαλυθεί με την μάζα που έχουν. Άρα κάποια άλλη μάζα πρέπει να είναι εκεί που τους συγκρατεί Οι αστροφυσικοί γι αυτό θεωρούν αναγκαία την παρουσία της "σκοτεινής ύλης" – μιας αόρατης σε μας, αλλά σαφώς που ενεργεί σε γαλαξιακές κλίμακες Σε μεγαλύτερες αποστάσεις, όπως βρήκαν οι νομπελίστες, η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται Έτσι έχουμε και τη "σκοτεινή ενέργεια" η οποία είναι αιτία της διαστολής, σε αντίθεση με τη βαρύτητα Η τρέχουσα θεωρία υποστηρίζει ότι το 70% του σύμπαντος είναι σκοτεινή ενέργεια, το 25% είναι σκοτεινή ύλη, και μόλις το 5% το είδος της ύλης που γνωρίζουμε καλά

Ο Perlmutter καθοδήγησε το πρότζεκτ Supernova Cosmology, που ξεκίνησε το 1988, ενώ ο Schmidt με τον Riess άρχισαν να δουλεύουν το 1994 ένα παρόμοιο έργο γνωστό ως Έρευνα Σουπερνόβα υψηλού z (μετατόπισης προς το ερυθρό).

Οι τρεις επιστήμονες υπολόγισαν σε νέα βάση τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος στο μακρινό παρελθόν. Αντί να αναλύσουν τους μεταβλητούς Κηφείδες, όπως έκανε ο αστρονόμος Χαμπλ στη δεκαετία του 20, άρχιζαν να μελετούν τους υπερκαινοφανείς μακρινών γαλαξιών, μερικά δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά άρα και το φως τους είχε εκπεμφθεί δισεκατομμύρια έτη πριν.

Ο στόχος τους ήταν να μετρήσουν μακρινά σουπερνόβα τύπου 1a – οι λαμπρές τελευταίες στιγμές ενός συγκεκριμένου είδους πυκνού άστρου, γνωστού ως λευκός νάνος.

Επειδή το εκρηκτικό τέλος τους παρουσιάζει περίπου την ίδια φωτεινότητα, η ποσότητα του φωτός που παρατηρήθηκε από τα σουπερνόβα στη Γη θα πρέπει να είναι μια ένδειξη της απόστασής τους. Μάλιστα οι μικρές αλλαγές στο χρώμα τους, θα δείχνουν το πόσο γρήγορα αυτά κινούνται.

Εκείνη την εποχή, οι ανταγωνιστικές ερευνητές ομάδες των σουπερνόβα ανέμεναν  να διαπιστώσουν ότι οι πιο μακρινές σουπερνόβα επιβραδύνονταν, σε σχέση με αυτούς που ήταν πιο κοντά – μια επιβράδυνση της διαστολής του Σύμπαντος που ξεκίνησε με το Big Bang.

Αντίθετα, οι δύο ομάδες βρήκαν το ίδιο πράγμα: οι μακρινές σουπερνόβα στην ουσία επιταχύνονταν, γεγονός που υποδηλώνει ότι το Σύμπαν  προορίζεται για μια συνεχώς αυξανόμενη διαστολή.

Αυτό που βρήκαν οι τρεις έχει ξεκινήσει μια νέα εποχή στην κοσμολογία, που επιδιώκει να καταλάβει ποιά είναι η κινητήρια δύναμη της διαστολής του Κόσμου.

Σχολιάζοντας το βραβείο, ο Peter Knight, επικεφαλής του Ινστιτούτου Φυσικής του Ηνωμένου Βασιλείου, ανέφερε: "Οι δικαιούχοι της απονομής σήμερα είναι στα σύνορα της σύγχρονης αστροφυσικής και έχουν προκαλέσει το ξεκίνημα μιας τεράστιας έρευνας για την σκοτεινή ενέργεια."

"Αυτοί οι ερευνητές έχουν ανοίξει τα μάτια μας προς την αληθινή φύση του Κόσμου μας", πρόσθεσε. “Δίκαια τους αξίζει αυτό το βραβείο."
«Αισθάνομαι όπως όταν γεννήθηκαν τα παιδιά μου» δήλωσε ο Δρ Σμιντ, ο οποίος μίλησε στη Σουηδική Ακαδημία Επιστημών σε σύνδεση από την Αυστραλία. «Μου έχουν κοπεί τα πόδια, νιώθω ενθουσιασμένος και ελαφρώς έκπληκτος. Το τελευταίο μισάωρο ήταν πολύ συναρπαστικό» είπε.

Τα βραβεία Νόμπελ δίνονται σε ετήσια βάση από το 1901, καλύπτοντας τους τομείς της ιατρικής, της φυσικής, της χημείας, της λογοτεχνίας και της οικονομίας.

Ήταν μεγάλη έκπληξη: τα σώματα που βρίσκονται πιο μακριά απομακρύνονται από τη Γη πιο γρήγορα   (Φωτογραφία:  NASA/ESA )

Πηγή: Physics 4u 
          in.gr

Δείτε και ένα σχετικό βίντεο που εξηγεί γιατί πήραν οι συγκεκριμένοι ερευνητές το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική