Σκιές στην «ιστορική» ανακάλυψη αρχέγονων βαρυτικών κυμάτων

Οι κοσμολόγοι ίσως πουν ότι ήταν υπερβολικά καλό για να είναι αληθινό. Η ανακοίνωση για την ανίχνευση αρχέγονων βαρυτικών κυμάτων, η οποία θα επιβεβαίωνε την κρατούσα θεωρία του πληθωρισμού για τη διόγκωση του Σύμπαντος, ίσως βασίστηκε σε εσφαλμένη ερμηνεία των μετρήσεων.

Το σήμα που ανίχνευσε το τηλεσκόπιο Bicep στο Νότιο Πόλο δεν αποκλείεται να αντιστοιχεί όχι στα βαρυτικά κύματα που αναζητούσαν οι ερευνητές, αλλά στην ακτινοβολία που εκπέμπει η σκόνη μέσα στον δικό μας Γαλαξία, υπολογίζει ένας κοσμολόγος του Πρίνστον.




Τηλεσκόπιο στην Ανταρκτική «είδε βαρυτικά κύματα της Μεγάλης Έκρηξης»
Φήμες για ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από τη Μεγάλη Έκρηξη

Οι ερευνητές που έγιναν πρωτοσέλιδο τον Μάρτιο όταν προχώρησαν στην εντυπωσιακή ανακοίνωση δηλώνουν πάντως ότι επιμένουν στα αποτελέσματά τους, τα οποία έχουν υποβληθεί για δημοσίευση σε επιστημονική επιθεώριση που δεν κατονομάζεται.

«Και βέβαια δεν ανακαλούμε τα αποτελέσματα» δήλωσε στο δικτυακό τόπο του Science ο Τζον Κόβακ, κοσμολόγος του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ Σμιθσόνιαν στη Μασαχουσέτη.

Άλλοι όμως διαφωνούν: «Νομίζω ότι είναι δίκαιο να πούμε πως δεν μπορούν να ισχυριστούν πως το ανίχνευσαν. Τελεία και παύλα» έκανε εκτίμηση ο Πολ Στάινχαρντ, θεωρητικός φυσικός στο Πρίνστον,

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 επισιγουρευτεί.

Βαρυτικά κύματα μπορεί θεωρητικά να προκαλούνται από περιστρεφόμενα αντικείμενα μεγάλης μάζας, όπως για παράδειγμα από μαύρες τρύπες και άστρα νετρονίων που κινούνται σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο.

Η επίμαχη μελέτη αφορά ωστόσο ένα άλλο είδος βαρυτικών κυμάτων, τα οποία υπολογίζεται ότι έκαναν την εμφάνισή τους 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 πλυθωρισμού, η οποία προτάθηκε ως εξήγηση για την παρατηρούμενη ομοιογένεια του Σύμπαντος, είναι σήμερα αποδεκτή από τους περισσότερους κοσμολόγους και θεωρητικούς φυσικούς, παραμένει όμως αναπόδεικτη.

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. χρόνων).

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 ακόμα, οπότε οι ερευνητές προχώρησαν στην ανορθόδοξη κίνηση να αντιγράψουν τα δεδομένα από μια διαφάνεια που παρουσιάστηκε σε συνέδριο.

Τώρα, ο κοσμολόγος Ράφαελ Φλάουγκερ του Πανεπιστημίου του Πρίνστον υποστηρίζει ότι βρήκε λάθη. Οι δικές του εκτιμήσεις, οι οποίες επίσης βασίστηκαν σε δεδομένα που αντιγράφηκαν από διαφάνεια της αποστολής Plancκ, δείχνουν ότι η συμβολή της σκόνης θα μπορούσε να υποτιμήθηκε.

«Δεν προσπαθώ να ξεκινήσω καβγά [...] Ελπίζω τελικά να υπάρχει σήμα [των βαρυτικών κυμάτων]» δηλώνει ο Φλάουγκερ στο δικτυακό τόπο του Nature.

Εφόσον ο κοσμολόγος έχει δίκιο, η διάψευση της ανακάλυψης θα ντρόπιαζε τους ερευνητές του Bicep και σίγουρα θα απέκλειε το Νόμπελ Φυσικής όπου θα ήταν δυνατόν να ελπίζουν.

Η κατάσταση ίσως γίνει πιο ξεκάθαρη όταν παρουσιαστούν επίσημα τα δεδομένα του Planck τον Οκτώβριο.

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης