Νέο τηλεσκόπιο για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων και σκοτεινής ύλης

Νέο τηλεσκόπιο με πρωτόγνωρη ευαισθησία για εντοπισμό βαρυτικών κυμάτων από την αυγή του σύμπαντος, που θα δώσει επίσης απαντήσεις και σε άλλα σημαντικά επιστημονικά ερωτήματα που αφορούν τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια, σχεδιάζει να κατασκευάσει το Κινεζικό Ινστιτούτο Υψηλών Ενεργειών, το οποίο υπάγεται στην Ακαδημία Επιστημών της χώρας.

Νέο τηλεσκόπιο για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων και σκοτεινής ύλης

Το τηλεσκόπιο ονομάζεται Ngari 1, καθώς κατασκευάζεται στο πλαίσιο του πρότζεκτ Ngari, και αναμένεται να είναι έτοιμο σε πέντε χρόνια. Θα κατασκευασθεί σε ένα οροπέδιο στο Θιβέτ, 5.000 μέτρα πάνω από το επίπεδο της θάλασσας. Όταν ολοκληρωθεί θα είναι η πρώτη διάταξη ανίχνευσης «αρχέγονων» βαρυτικών κυμάτων στο Βόρειο Ημισφαίριο. Σύμφωνα με τους επιστημονικούς του υπεύθυνους θα έχει πρωτόγνωρη ευαισθησία, με συνέπεια πιθανόν να δώσει απαντήσεις και σε άλλα σημαντικά επιστημονικά ερωτήματα, που αφορούν τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια.


Επιστημονικοί όροι – Διευκρινήσεις

Σκοτεινή ύλη. Πρόκειται για υποθετικά σωματίδια ύλης, άγνωστης σύνθεσης, τα οποία δεν εκλύουν ούτε αντανακλούν αρκετή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ώστε να μπορούν να γίνουν άμεσα ανιχνεύσιμα. Η ύπαρξή τους μπορεί να διαπιστωθεί από τα βαρυτικά αποτελέσματα σε ορατή ύλη, όπως τα αστέρια και οι γαλαξίες. Η υπόθεση της σκοτεινής ύλης έχει σαν στόχο να εξηγήσει διάφορες αστρονομικές παρατηρήσεις που δεν συμφωνούν με τη θεωρία της βαρύτητας, όπως ανωμαλίες στην ταχύτητα περιστροφής των αστεριών στις παρυφές των γαλαξιών. Αν η σκοτεινή ύλη υπάρχει, υπερβαίνει σημαντικά σε μάζα το ορατό μέρος του σύμπαντος. Μόνο το 4% της συνολικής μάζας του σύμπαντος μπορεί να γίνει άμεσα ορατό. Περίπου το 22-26% υπολογίζεται ότι αποτελείται από σκοτεινή ύλη. Το υπόλοιπο 70-74% αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια

Σκοτεινή ενέργεια. Η σκοτεινή ενέργεια είναι ένα υποθετικό είδος ενέργειας που διατρέχει όλο το σύμπαν και θεωρείται ότι μπορεί να εξηγήσει το γεγονός ότι το σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Πιστεύεται ότι αποτελεί σχεδόν το 74% της ολικής μάζας και ενέργειας του σύμπαντος. Η φύση της σκοτεινής ενέργειας αποτελεί μυστήριο καθώς φαίνεται να είναι ομογενής αλλά όχι πολύ πυκνή, ενώ δεν αλληλεπιδρά με καμία από τις θεμελιώδεις δυνάμεις πλην της βαρυτικής.

Αντιύλη. Η κβαντική φυσική αποκάλυψε μια θεμελιώδη συμμετρία: κάθε στοιχειώδες σωματίδιο συνδέεται συμμετρικά μ’ ένα αντισωματίδιο ίδιας μάζας, αλλά με αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Κατά συνέπεια, το ηλεκτρόνιο έχει ένα αντισωματίδιο με θετικό φορτίο, το ποζιτρόνιο. Το πρωτόνιο έχει το αντιπρωτόνιο κλπ. Ωστόσο, η ύλη και η αντιύλη δεν είναι δυνατό να συνυπάρξουν σε πολύ κοντινές αποστάσεις μεταξύ τους, παρά μόνο για απειροελάχιστα κλάσματα του δευτερολέπτου, καθώς η αλληλεπίδρασή τους έχει ως τελικό αποτέλεσμα την αμοιβαία εξαΰλωσή τους, με ταυτόχρονη απελευθέρωση τεράστιων ποσών ενέργειας. Το Σεπτέμβριο του 1995 στο CERN επιτυγχάνεται για πρώτη φορά η σύνθεση αντιύλης και συγκεκριμένα αντι-υδρογόνου.

Βαρυτικά κύματα

Όπως προέβλεψε ο Άλμπερτ Αϊνστάιν μέσω της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, τα βαρυτικά κύματα είναι διαταραχές που διαδίδονται στο χωροχρονικό συνεχές. Η ύπαρξή τους αποδείχθηκε μόλις τον περασμένο Φεβρουάριο, δηλαδή 100 χρόνια μετά τη διατύπωση της Γενικής Σχετικότητας, από το πείραμα LIGO στις ΗΠΑ.

Βαρυτικά κύματα όπως αυτά που ανίχνευσε το LIGO προέρχονται από την κίνηση των σωμάτων στον χώρο. Επειδή τέτοιες διαταραχές είναι εξαιρετικά ασθενείς, το LIGO ανίχνευσε τα κύματα από δύο υλικά σώματα πολύ μεγάλης μάζας, που κινούνται με τεράστιες επιταχύνσεις – για την ακρίβεια, από τη συγχώνευση δύο μελανών οπών, με μάζες 36 και 29 φορές μεγαλύτερες από τη μάζα του Ήλιου, σε απόσταση περίπου 1,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Ngari 1

Το Ngari 1 όμως θα βάλει στο «στόχαστρο» μία άλλη κατηγορία βαρυτικών κυμάτων: τις διαταραχές που προκλήθηκαν στο σύμπαν 400.000 μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Τότε, σύμφωνα με την επικρατούσα θεωρία, το σύμπαν πέρασε την «εποχή του πληθωρισμού», δηλαδή γνώρισε μια περίοδο βίαιης και απότομης διαστολής, η οποία άφησε «ίχνη» στον χωροχρόνο, δημιουργώντας ανάλογες «ρυτιδώσεις».

BICEP2

Η ανίχνευση αρχέγονων βαρυτικών κυμάτων θα επιβεβαιώσει πειραματικά την «εποχή του πληθωρισμού», προσφέροντας επίσης νέα στοιχεία για το «νεαρό» σύμπαν. Έτσι, τον Μάρτιο του 2014, προκάλεσε πάταγο στην επιστημονική κοινότητα η ανακοίνωση των ερευνητών του πειράματος BICEP2 στις ΗΠΑ, για την έμμεση ανίχνευση τέτοιων διαταραχών από την αυγή της κοσμικής δημιουργίας. Ωστόσο, λίγους μήνες αργότερα, αποδείχθηκε πως οι ενδείξεις που είχαν βρει δεν αφορούσαν βαρυτικά κύματα από την «εποχή του πληθωρισμού», αλλά προέρχονται από τη διαστρική σκόνη. Το τηλεσκόπιο Ngari 1 θα χρησιμοποιήσει διαφορετική μεθοδολογία από το BICEP2, αφού θα επιχειρήσει να ανιχνεύσει άμεσα «ρυτιδώσεις» στον χωροχρόνο από την απαρχή του σύμπαντος.

Δείτε το παρακάτω VIDEO – Ντοκιμαντέρ: «Σκοτεινή Ύλη και Σκοτεινή Ενέργεια» με ελληνικούς υπότιτλους.

Video Thumbnail
Σκοτεινή Ύλη και Σκοτεινή Ενέργεια (ελληνικοί υπότιτλοι)

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΗΣΤΕ ΜΕ ΤΟ ELLO.gr

Η καταγραφή των άρθρων στο ELLO.gr είναι αποτέλεσμα ιδιωτικής πρωτοβουλίας με αφιλοκερδή σκοπό. H αναδημοσίευση υλικού σε άλλη ιστοσελίδα επιτρέπεται, (όπως επισημαίνεται στους όρους χρήσης), μόνο με την προϋπόθεση αναφοράς της πηγής με ενεργό link προς το πρωτότυπο άρθρο και με την ένδειξη ELLO.gr. Επικοινωνήστε μαζί μας για οποιοδήποτε θέμα.

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Είναι η θρησκεία επιστημονική υπόθεση;

Είναι η θρησκεία επιστημονική υπόθεση;

Άρθρο του Victor Senger στο Βήμα. Ο Victor Senger είναι επίτιμος καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο …

ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ (μόνο όνομα απαιτείται)

avatar
wpDiscuz

Χρησιμοποιώντας αυτή την ιστοσελίδα, συμφωνείτε με τη χρήση των cookies. Μάθετε περισσότερα για τα cookies

Οι ρυθμίσεις των cookies σε αυτή την ιστοσελίδα έχουν οριστεί σε "αποδοχή cookies" για να σας δώσουμε την καλύτερη δυνατή εμπειρία περιήγησης. Εάν συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε αυτή την ιστοσελίδα χωρίς να αλλάξετε τις ρυθμίσεις των cookies σας ή κάνετε κλικ στο κουμπί "Κλείσιμο" παρακάτω τότε συναινείτε σε αυτό.

Κλείσιμο