ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ και καθιέρωση της Θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης (Big Bang)-Μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου

Η Κοσμολογία, η επιστήμη που μελετά το Σύμπαν μας, είναι μια επιστήμη που βασίζεται σε πειραματικά δεδομένα.
Η επικρατέστερη θεωρία που εξηγεί τη Δημιουργία του Σύμπαντος είναι η Θεωρία του Big Bang η οποία όμως μπορεί να μας μιλήσει με τη βοήθεια της κβαντικής θεωρίας τι συνέβη από την χρονική στιγμή 10^(-43)s από την Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε το Σύμπαν μέχρι σήμερα (13,7 δισεκατομμύρια χρόνια μετά…)
Το «πριν» ακόμα δεν έχει εξηγηθεί, δεν ξέρουμε ακόμα τι ακριβώς συνέβαινε.
Η θεωρία αυτή άρχισε να καθιερώνεται με τις μετρήσεις από τον Hubble των σχετικών ταχυτήτων των μακρινών αστεριών σε σχέση με την απόστασή τους από τη Γη και εδραιώθηκε με την ανακάλυψη της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου.

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ HUBBLE
Η ανακάλυψη που έγινε από τον Hubble δημοσιεύθηκε στις 17 Ιανουαρίου 1929 και προέκυψε από την μελέτη φασμάτων γαλαξιών. Στα φάσματα απομακρυσμένων γαλαξιών οι γραμμές απορρόφησης που οφείλονται στην ύπαρξη ορισμένων στοιχείων στην επιφάνεια των άστρων, είναι μετατοπισμένες προς το ερυθρό. Σύμφωνα με το φαινόμενο Doppler, αυτό οφείλεται στο ότι η συχνότητα ενός κύματος εξαρτάται από τη σχετική ταχύτητα μεταξύ πηγής και παρατηρητή.
Σύμφωνα με τον Νόμο του Hubble η σχετική ταχύτητα δύο σημείων στο Σύμπαν είναι ανάλογη της μεταξύ τους απόστασης: Σε διπλάσια απόσταση η σχετική ταχύτητα διπλασιάζεται. Έτσι λοιπόν, όσο πιο μακριά βρίσκεται ένας γαλαξίας, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνεται από εμάς.
Αποτέλεσμα, το Σύμπαν μας διαστέλλεται (και μάλιστα επιταχυνόμενο όπως έχει αποδειχθεί…)
v=Hd
v=velocity
d=distance
H=σταθερά του Hubble
(Η παραπάνω σχέση εφαρμόζεται ανάμεσα σε σώματα που δεν έχουν ισχυρή βαρυτική ή ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση)
Η σταθερά του Hubble έχει μετρηθεί περίπου 70 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ (1παρσέκ=3,6έτη φωτός)
Με άλλα λόγια, αν δύο σημεία του χώρου απέχουν 1 χιλιόμετρο, η σχετική ταχύτητα με την οποία απομακρύνονται είναι 0,1Angstrom ανά αιώνα!! (1Angstrom= 10^(-10)m)

44911949 1200902716751477 7726985455035482112 n
Διάγραμμα σχετικής ταχύτητας απομάκρυνσης-απόστασης

ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ
(Cosmic Microwave Background , CMB)

Οι μηχανικοί Penzias και Wilson πήραν το Νόμπελ Φυσικής το 1972, για την ακτινοβολία στον ουρανό που ανακάλυψαν το 1965 στο ραδιοφωνικό μέρος του φάσματος.
Πώς προήλθε η ακτινοβολία αυτή;
Όταν το Σύμπαν έγινε 380000 χρόνων και η θερμοκρασία του μικρότερη από 3000Κ που αντιστοιχεί στην ελάχιστη ενέργεια ιονισμού (0,25eV) τα φωτόνια που μέχρι τότε ήταν «παγιδευμένα» και ιόνιζαν τα άτομα, μπορούσαν να συνεχίζουν την πορεία τους έξω από την «καυτή σούπα» του Σύμπαντος. Αυτά τα αρχέγονα φωτόνια υπάρχουν μέχρι σήμερα, με μήκος κύματος μεγαλύτερο κατά έναν παράγοντα 1000 και θερμοκρασία περίπου 2,7 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν.
Αυτήν την ακτινοβολία ανακάλυψαν οι Penzias και Wilson, μια ακτινοβολία που αποτελεί το «λυκόφως» της Μεγάλης Έκρηξης.

Οι ακριβείς μετρήσεις του κοσμικού υποβάθρου και των κοσμικών αποστάσεων έχουν βοηθήσει πάρα πολύ στην αλματώδη πρόοδο της Κοσμολογίας τα τελευταία χρόνια…!!
…και έπεται συνέχεια…

 

44889700 1200902750084807 7642951267383246848 n
Χάρτης του 2013 της ακτινοβολίας υποβάθρου με ότι απέμεινε από τη Μεγάλη Έκρηξη, που λήφθηκε από το διαστημικό σκάφος Planck της ESA, κατέλαβε το παλαιότερο φως στο Σύμπαν

https://indico.cern.ch/…/7234…/992898/cosmology2_July_08.pdf
https://www.astronomos.gr/archives/12311
https://to-new-sas.blogspot.com/2014/03/blog-post_5159.html

Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Αντίθεση
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων