Η μεγάλη εικόνα των μακρινών αντικειμένων

[ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ ΛΕΩΝ]

Όλοι μας έχουμε θαυμάσει τις φωτογραφίες του τηλεσκοπίου James Webb που απεικονίζουν τους πιο αρχαίους γαλαξίες, με το φως να χρειάστηκε 13 δις έτη να φτάσει από εκεί μέχρι το διαστημικό τηλεσκόπιο. Όμως η σημερινή απόσταση αυτών των γαλαξιών είναι πολύ μεγαλύτερη, περίπου 40 δις έτη φωτός, λόγω της συμπαντικής διαστολής. Ακόμα και σε απόσταση 13 δις έτη φωτός το φαινόμενο μέγεθος ενός γαλαξία θα ήταν πάρα πολύ μικρό, πολύ μικρότερο από την ικανότητα ανάλυσης των ισχυρότερων τηλεσκοπίων που διαθέτουμε. Ευτυχώς η εικόνα που μας έρχεται σήμερα αντιστοιχεί στο φαινόμενο μέγεθος της εποχής που το φως έφυγε από τον όποιο μακρινό γαλαξία, που τότε ήταν πολύ πιο κοντά μας. Έτσι ένας αρχαίος γαλαξίας έχει αρκετά μεγάλο φαινόμενο μέγεθος για τα τηλεσκόπιά μας. 

Το καλύτερο παράδειγμα για το παραπάνω φαινόμενο είναι οι χάρτες της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων υποβάθρου (CMB). Κάθε κόκκινη κουκκίδα στον χάρτη του δορυφόρου Planc (πυκνότερη περιοχή) και κάθε μπλε κουκκίδα (πιο αραιή σε ύλη περιοχή) αντιστοιχεί σε μέσο μέγεθος (χώρο) 200.000 έτη φωτός, την εποχή της εκπομπής της CMB. Αυτό το μέγεθος του χώρου (κουκκίδα στον χάρτη) στο σημερινό σύμπαν είναι πάνω από 200 εκατομμύρια έτη φωτός, λόγω της συμπαντικής διαστολής. Χώρος που ξεπερνάει κατά πολύ την διάσταση ακόμα και των μεγαλύτερων σμηνών γαλαξιών. Το φως στην CMB έχει μετατόπιση προς το ερυθρό z= 1100, που σημαίνει ότι ο χώρος στο σύμπαν μεγάλωσε κατά 1100 φορές. Αν κάθε κουκκίδα του χάρτη απεικόνιζε 200 εκατομμύρια έτη φωτός και όχι 200.000 έτη φωτός δεν θα είχαμε ανάλυση πυκνότερων- αραιότερων περιοχών στο σύμπαν, αλλά θα επικρατούσε η ομοιογένεια της μεγάλης συμπαντικής κλίμακας.     

[dimkouv]

Άρα η ανάλυση της "φωτογραφίας" αυτής είναι περίπου 200.000 φωτός το εικονοστοιχείο. Η ανάλυση στην αντίστοιχη εικόνα από το παλαιότερο COBE ήταν πολύ χειρότερη, φαινόταν μεν διαφοροποίηση, όχι ομοιογένεια, αλλά πολύ λιγότερο λεπτομερής, άρα λιγότερο από 200.000.000 έτη φωτός το εικονοστοιχείο αλλά πολύ περισσότερο από 200.000. Κάποιοι λένε πως περιοχές πολύ μεγάλης ή πολύ μικρής πυκνότητας δείχνουν μεγαλύτερη απόκλιση διάρκειας πληθωρισμού και είναι πιθανά σημεία εγχύσεως ενέργειας από συγκρούσεις με άλλα σύμπαντα. Δεν ξέρω πόσο λογικό είναι...