https://www.lifo.gr/now/tech-science/sympan-einai-giraiotero-apo-oti-pisteyoyn-oi-epistimones
Θα προσπαθήσω να εξηγήσω γιατί τα πράγματα δέν είναι ακριβώς έτσι όπως τα παρουσιάζει το συγκεκρμένο, κατά τα άλλα καλό, άρθρο. Όσοι δέν έχετε χρόνο ή ορεξη να διαβάσετε τα πώς και τα γιατί, το βασικό συμπέρασμα απο αυτά που θα γράψω παρακάτω είναι οτι οι αστρονομική κοινότητα που κάνει έρευνα στο θέμα αμφισβητεί έντονα, για πολύ καλούς λόγους, οτι τα νέα δεδομένα επηρρεάζουν ουσιαστικά τους μεχρι τώρα υποaλογισμούς της ηλικίας του Σύμπαντος και δέν παίρνει και πολύ στα σοβαρά τη συγκεκριμένη επιστημονική δημοσίευση. Οι μετρήσεις και οι μελέτες βέβαια συνεχίζονται.
Πάμε λοιπόν να δούμε τί παίζει. Βαθιά ανάσα. Το άρθρο που τάραξε τα νερά και περιλήψεις του οποίου έφτασαν να τραβήξουν την προσοχή των δημοσιογράφων(1), είναι αυτό https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2023MNRAS.524.3385G/abstract. Μήν ανησυχείτε άν δέν καταλαβαίνετε γρί, έκανα παρουσίαση αυτού του άρθρου σε ένα σεμινάριο εδώ και το ξεκοκκαλίσαμε με τους συναδέλφους, οπότε σας καταλαβαίνω. Εμείς τουλάχιστον πληρωνόμαστε να μαζοχιζόμαστε έτσι. Δημοσιεύτηκε πέρσι απο έναν μόνο επιστήμονα, θεωρητικό, ονόματι Rajendra Gupta, και έχει μέχρι σήμερα συγκεντρώσει μόνο 13 αναφορές απο άλλα επιστημονικά άρθρα. Στην επιστημονική κοινότητα ακούγονται γρύλλοι δηλαδή παρ όλη την φασαρία που γίνεται στα media. Τί λέει το άρθρο; Οτι κάποιες καινούριες παρατηρήσεις γαλαξιών σε πολύ νεαρή ηλικία δεν ταιριάζουν με τις προβλέψεις των ώς τώρα επικρατέστερων μοντέλων της εξέλιξης του Συμπαντος(2). Γιατί; Γιατί αυτοί οι πολύ πρώιμοι γαλαξίες είναι ήδη τόσο ανεπτυγμένοι που δέν μπορούμε να εξηγήσουμε το μέγεθός τους με αυτό το μοντέλο. Πότε πρόλαβαν να γίνουν τόσο μεγάλοι; Δέν υπάρχει αρκετός χρόνος. Άρα, λέει ο Gupta, το Σύμπαν πρέπει να είναι παλιότερο απ όσο νομίζουμε, αλλιώς δέν φτάνουν τα κάστανα. Νά, πάρτε κι εδώ λέει τους υπολογισμούς, ορίστε.
Το βασικό κόκκινο σημαιάκι (red flag) εδώ, για όσουν τουλάχιστον ασχολούνται με το θέμα, είναι οτι βασίζεται σε μοντέλα εξέλιξης γαλαξιών για να κριτικάρει κοσμολογικά μοντέλα. Δηλαδή, είναι λίγο σάν να προσπαθεί να βγάλει συμπεράσματα για το τί εστί Καστανιά, κοιτώντας τα τσόφλια. Τέλος πάντων, πάμε παρακάτω. Συνεχίζει μετά και λέει, πώς όμως μπορούμε να κάνουμε το Σύμπαν αρχαιότερο ωστε να υπάρχει αρκετός χρόνος να μεγαλώσουν αρκετά οι γαλαξίες και να είναι όπως τους βλέπουμε; Ανασύρει λοιπόν απο τα σκονισμένα κιτάπια μια παλιά θεωρία, αυτή του «κουρασμένου φωτός», απ τη δεκαετία του 1920. Τη δεκαετία δηλαδή που οι αστρονόμοι τρωγόντουσαν για το άν το σύμπαν είναι στατικό ή εάν διαστέλλεται. Η θεωρία του «κουρασμένου φωτός», οτι το φώς δηλαδή χάνει ενέργεια όσο μακρύτερα ταξιδεύει στο σύμπαν, αποτελούσε τμήμα της θεωρίας του στατικού σύμπαντος, και σταδιακά εγκαταλείφθηκε με την πάροδο των δεκαετιών γιατί αδυνατούσε να εξηγήσει τις παρατηρήσεις(3). Ο Gupta όμως έχει έναν άσσο στο μανίκι του: Μιά ιδέα του Dirac απο το 1937. Ποιά ιδέα; Τί κι άν οι κοσμολογικές σταθερές δέν είναι σταθερές, αλλά μεταβάλλονται με την πάροδο του χρόνου(4); Αυτές οι σταθερές λοιπόν δέν είναι πλέον σταθερές στο μοντέλο του Gupta, αλλά γίνονται μεταβλητές! Όσο περισσότερες μεταβλητές έχεις στο μοντέλο σου, τόσο πιο εύκολο είναι να το κάνεις να προσαρμοστεί στα δεδομένα. Ο John von Neumann (1903-1957), τουλάχιστον σύμφωνα με μια δήλωση του Fermi το 1953, θέλοντας να κριτικάρει την εισαγωγή επιπέον παραμέτρων για να ταιριάξει ένα μοντέλο με τα δεδομένα όταν δέν συντρέχουν απολύτως απαραίτητοι λόγοι, είχε πεί: «Με τέσσερις παραμέτρους σου περιγράφω έναν ολόκληρο ελέφαντα, με πέντε στον κάνω να κουνάει και την προβοσκίδα του». Άλλο κόκκινο σημαιάκι κι αυτό.
Πάμε τώρα λίγο να δούμε κάποια πρακτικά θέματα. Πρώτον, το θέμα της μορφολογίας αυτών των Γαλαξιών, πάνω στους οποίους βασίζεται η ανάλυση του Gupta. Έστω κι άν δεχθούμε οτι οι μάζες αυτών των Γαλαξιών είναι όπως ακριβώς μας δείχνουν αυτές οι νέες μετρήσεις, που είναι πολύ νωρίς ακόμα για τα πούμε κάτι τέτοιο με βεβαιότητα, οι πυκνότητές τους και η μορφολογία τους είναι συμβατές με τις τρέχουσες εκτιμήσεις, οπότε δέν φαίνεται να υπάρχει πρόβλημα απο αυτή την πλευρά. Δεύτερον, το «κουρασμένο φώς» δέν έχει μόνο θέμα με την ομοιογένεια της ακτινοβολίας υποβάθρου. Δέν μπορεί να τα βγάλει πέρα ούτε με το anisotropy, ούτε, φερ’ ειπείν, με το Sunyaev-Zeldovic effect (κοιτάξτε τα στην Wikipedia άν θέλετε να μάθετε περισσότερα). Κι όχι μόνο με αυτά, αλλά έχει και πρόβλημα με τα δεδομένα απο τον τομέα των SΝe Ia (Υπερκαινοφανών τύπου Ια). Δέν του βγαίνει, τί να κάνουμε.
Τέλοσπαντων, το τράβηξα πολύ και θα το κόψω εδώ. Τα καλά νέα είναι οτι υπάρχουν τρόποι να τσεκάρουμε άν όντως το Σύμπαν είναι παλαιότερο απ’ότι μέχρι σήμερα νομίζαμε. ‘Ενας απο αυτούς είναι να βρούμε πληθυσμό αστέρων με ηλικίες μεγαλύτερες απο την ηλικία του σύμπαντος, όπως την υπολογίζουμε σήμερα(6). Το τηλεσκόπιο JWST, όπως και άλλα που σχεδιάζονται στο μέλλον, έχουν τη δυνατότητα να κάνουν τέτοιες παρατηρήσεις, οπότε θα μπορέσουμε να μάθουμε.
Κάποια απο αυτά που έγραψα εδώ, και διάφορα άλλα προβλήματα με την εργασία του Gupta, τα εξηγεί πολύ καλύτερα ο κοσμολόγος (και blogger) Ethan Siegel εδώ https://bigthink.com/starts-with-a-bang/universe-13-8-or-26-7-billion-years/
Αυτά. Πάω για καφέ.
(1) Γι αυτό κυρίως ευθύνεται μια εντελώς clickbait press release απο το Πανεπιστήμιο της Οττάβα, οπου δουλεύει ο Gupta.
(2) Συγκεκριμένα αναφέρεται στη στάνταρ ΛCDM κοσμολογία. Η ΛCDM κοσμολογία σίγουρα έχει κάποια προβλήματα αλλά βασίζεται και υποστηρίζεται απο πραγματικά τεράστιο όγκο παρατηρήσεων. Γκουγκάρετε ας πούμε “What observational evidence supports ΛCDM cosmology?”.
(3) (ειδικότερα είχε μεγάλο πρόβλημα με την ακτνοβολία υποβάθρου).
(4) Συγκεκριμένα αναφέρεται στις σταθερές fine-structure constant α, gravitational constant G, και proton-to-electron mass ratio μ.
(5) “With four parameters I can fit an elephant, and with five I can make him wiggle his trunk.”
(6) Έχουν ήδη βρεθεί ορισμένα αστέρια με πολύ μεγάλες ηλικίες αλλά οι αβεβαιότητες μεταξύ ανταγωνιστικών μοντέλων είναι προς το παρόν μεγάλες.
