Η άποψη του CNRS για τον ερευνητή Jean-Pierre Petit
Σε αυτό το τμήμα, που εμφανίστηκε στο ενημερωτικό του, το CNRS εκφράζει την άποψή του για τις ερευνητικές δουλειές του Jean-Pierre Petit στην αστροφυσική και την κοσμολογία
8 Μαρτίου 2005
| E | n
| Το 1998, το σεισμός έρχεται, λέει ο Pierre Astier, από το Εργαστήριο Φυσικής Πυρηνικής και Υψηλών Ενεργειών: η επέκταση του Σύμπαντος επιταχύνεται υπό την επίδραση μιας μυστηριώδους | σκοτεινής ενέργειας | . Αυτή θα αντιπροσωπεύει περίπου το 70% του σύμπαντος. Και δεν γνωρίζουμε τίποτα για τη σύστασή της. Μέχρι τώρα, ξέραμε, στο πλαίσιο της θεωρίας του Big Bang και στο φως της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Albert Einstein, ότι το σύμπαν διαστέλλεται με ομαλό τρόπο υπό την επίδραση μιας « έκρηξης » αρχικής. Από τότε, η δουλειά των ερευνητών περιοριζόταν στην καταμέτρηση του περιεχομένου του σύμπαντος για να το « ζυγίσει » και να προσδιορίσει αν η επέκταση θα σταματήσει, υπό την επίδραση | της βαρύτητας. Αλλά πριν επτά χρόνια, οι ιδέες έχουν αναταραχθεί. Δύο ανεξάρτητες ομάδες εισήλθαν στη σκηνή: το Πρόγραμμα Κοσμολογίας Υπερνοβών και η ομάδα Αναζήτησης Υπερνοβών υψηλού z. Παρατήρησαν περίπου πενήντα έκρηξης αστέρων μακρινών (κατανεμημένα μεταξύ 1 και 6 δισεκατομμυρίων χρόνων |
|---|
φως). αντιστοιχούν σε υπερνοβές τύπου la, δηλαδή σε φυσικές πυρηνικές έκρηξης. Αυτά τα σπάνια φαινόμενα ονομάζονται "φωτιστικά οργάνα", γιατί η απόλυτη φωτεινότητά τους είναι γνωστή
Η παρατήρηση των μακρινών υπερνοβών τύπου 1a (εδώ SN1994D, στα κάτω και αριστερά της εικόνας, επέτρεψε στους αστροφυσικούς να παρατηρήσουν ότι το σύμπαν επιταχύνεται
να προσδιορίσουν την απόστασή τους με δύο διαφορετικές μεθόδους. Ωστόσο, κατά τις παρατηρήσεις του 1998, οι πιο μακρινές υπερνοβές έχουν φως πιο αδύνατο από αυτό που αναμενόταν σε ένα σύμπαν όπου η επέκταση οφείλεται μόνο στην ύλη. Από τότε, μια συμπέρασμα είναι αναπόφευκτο. Η φαινομενική αδυναμία φωτεινότητας εξηγείται από την απόσταση του αστρικού σώματος. Η γαλαξιακή του οικογένεια βρίσκεται σε μεγαλύτερη απόσταση από ό, τι νομίζουμε. Το σύμπαν πρέπει να διαστέλλεται πιο γρήγορα από το προβλεπόμενο. Για να εξηγήσει το φαινόμενο, πρέπει να εφευρεθεί μια μυστηριώδης σκοτεινή ενέργεια που δίνει ένα ώθημα στην επέκταση. Αυτή η ανακάλυψη θα επηρεάσει τη θεωρία του Big Bang; « Καθόλου. Ενθαρρύνει το ενδιαφέρον και προσθέτει χρώμα », ρεφερίζεται ο Pierre Astier.
| D | epuis
1998, δύο επιβεβαιώσεις της επιτάχυνσης έρχονται επίσης να ενισχύσουν την υπόθεση. Και « τα τελευταία αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτός ο ρυθμός επέκτασης ισχύει περίπου τέσσερα ή πέντε δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή 35% της ιστορίας του σύμπαντος u, δηλώνει ο φυσικός, ο οποίος ανήκει στην ομάδα έρευνας που δημιούργησε ο Reynald Pain, ο μόνος Γάλλος που συμμετείχε στην αμερικανική επιχείρηση του Προγράμματος Κοσμολογίας Υπερνοβών. Οι γαλλικοί ερευνητές χρησιμοποιούν τώρα πολλά τηλεσκόπια, όπως το Canada-France-Hawai και το Ευρωπαϊκό Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Χιλή. Η κυνηγιά των μακρινών υπερνοβών έχει γίνει ένα σημαντικό θέμα για αυτά τα όργανα παρατήρησης. Το στόχος; « Να ανακαλύψουμε εκατοντάδες », αναδιχώνεται ο Pierre Astier. Αυτό είναι απαραίτητο αν θέλουμε να εκτιμήσουμε πώς η επιτάχυνση της επέκτασης έχει εξελιχθεί στο παρελθόν. Κάποιοι φυσικοί βλέπουν σε αυτή την απωθητική δύναμη τη σημασία του τι προσδιορίζουν ως « ενέργεια του κενού ».
epuis 1998, δύο επιβεβαιώσεις της επιτάχυνσης έρχονται επίσης να ενισχύσουν την υπόθεση. Και « τα τελευταία αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτός ο ρυθμός επέκτασης ισχύει περίπου τέσσερα ή πέντε δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή 35% της ιστορίας του σύμπαντος u, δηλώνει ο φυσικός, ο οποίος ανήκει στην ομάδα έρευνας που δημιούργησε ο Reynald Pain, ο μόνος Γάλλος που συμμετείχε στην αμερικανική επιχείρηση του Προγράμματος Κοσμολογίας Υπερνοβών. Οι γαλλικοί ερευνητές χρησιμοποιούν τώρα πολλά τηλεσκόπια, όπως το Canada-France-Hawai και το Ευρωπαϊκό Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Χιλή. Η κυνηγιά των μακρινών υπερνοβών έχει γίνει ένα σημαντικό θέμα για αυτά τα όργανα παρατήρησης. Το στόχος; « Να ανακαλύψουμε εκατοντάδες », αναδιχώνεται ο Pierre Astier. Αυτό είναι απαραίτητο αν θέλουμε να εκτιμήσουμε πώς η επιτάχυνση της επέκτασης έχει εξελιχθεί στο παρελθόν. Κάποιοι φυσικοί βλέπουν σε αυτή την απωθητική δύναμη τη σημασία του τι προσδιορίζουν ως « ενέργεια του κενού ».
για άλλους, αν η σκοτεινή ενέργεια εξελίσσεται με το χρόνο, μπορεί να αντιστοιχεί σε ένα σύνολο από αξιοσημείωτα αντικείμενα που αποτελούν την ύλη ή την « πέμπτη ουσία », μαζί με τις τέσσερις βασικές δυνάμεις (βλ. σελ. 28). Θα το καταλάβετε, το μέλλον όλου του σύμπαντος είναι σε κίνδυνο. Είναι άμεσο να αποκατασταθεί η αβεβαιότητα. Με τα προγράμματα που εκτελούνται, η γαλλική ομάδα προβλέπει να ανιχνεύσει 600 νέες υπερνοβές σε πέντε χρόνια. Από την άλλη πλευρά, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψε δεκαέξι υπερνοβές το 2003. Ας ξεκινήσουμε, στην αναζήτηση της σκοτεινής ενέργειας!
Frédéric Guérin
ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ
Pierre Astier, astier
in2p3.fr
| D | ’une
| πλευρά, η παρατήρηση της περιστροφής των γαλαξιών έχει επιβεβαιώσει την παρουσία ενός φωτεινού χαλού που είναι δέκα φορές πιο μαζικό από τα αστέρια. Από την άλλη πλευρά, τα σμήνη περιέχουν ένα θερμό αέριο που φτάνει σε εκατοντάδες εκατομμύρια βαθμούς. Οι μετρήσεις των ακτίνων Χ των δορυφόρων Chandra (Nasal και XMM (Ευρώπη) δείχνουν εδώ προς μια ποσότητα σκοτεινής ύλης εκατό φορές μεγαλύτερη από την ορατή ύλη,.. Τέλος, ένα άλλο εργαλείο έχει αποδειχθεί πρόσφατα Οι βαρυτικές φαντασίες, αυτά τα φυσικά φαντασματικά προβλεπόμενα από τη σχετικότητα, παρέχουν ένα ισχυρό μέσο για την εξέταση της γεωμετρίας του σύμπαντος. Παρατηρώντας τα φαινόμενα των μικροφαντασμάτων, μπορεί να προσδιοριστεί ότι η σκοτεινή ύλη των γαλαξιών δεν αποτελείται από άτομα στην κλασική έννοια, με πυρήνα O (πρωτόνια και νετρόνια) και ηλεκτρόνια! Έχουν ονομαστεί Machos (Massive Halo Compact Objects) αυτά τα αινιγματικά αντικείμενα, και οι ερευνητές έχουν εκτιμήσει ότι αποτελούν λιγότερο από 10% της συνολικής ποσότητας της ύλης που περιβάλλει το γαλαξία μας. Από τότε, τι αποτελεί το υπόλοιπο του περιεχομένου του σύμπαντος που δεν αντιστοιχεί σε κανέναν πυρήνα ή σε κάποιο γνωστό σωματίδιο; Κανείς δεν το ξέρει, αλλά έρχονται ιδέες. Οι φυσικοί έχουν ήδη ένα υποψήφιο: το neutralino, που προέρχεται από τον κόσμο της υπερσυμμετρίας (βλ. σελ. 29), μια δυνατή επέκταση του « κανονικού μοντέλου των σωματιδίων », του οποίου αναζητούν τα σημάδια στα μεγάλα επιταχυντικά. Η αλληλεπίδρασή του με τη συνηθισμένη ύλη θα είναι πολύ αδύναμη, Σήμερα, σύμφωνα με τα τελευταία διαθέσιμα δεδομένα, το σύμπαν που μας περιβάλλει αποτελείται ως εξής: |
|---|
-
70% σκοτεινής ενέργειας με άγνωστη φύση και σύσταση. Επιταχύνει την επέκταση αλλά δεν τη διαστέλλει - 25% εξωτικής σκοτεινής ύλης (neutralino της υπερσυμμετρίας;) που διαστέλλεται με την επέκταση
-
4,5% συνηθισμένης ύλης, της οποίας το μεγαλύτερο μέρος είναι σκοτεινό και δεν λάμπει. Τα αστέρια και η ορατή ύλη με την ακτινοβολία της ή την απορρόφηση του φωτός αποτελούν μόνο το 0,5%. Τα βαριά χημικά στοιχεία όπως το άνθρακας, το άζωτο, το οξυγόνο, το πυρίτιο και το σίδηρο αντιπροσωπεύουν 0,03%. Αυτά είναι τα συστατικά της Γης και της ζωής.
-
0,3% ή λιγότερο από τη θερμή σκοτεινή ύλη σε μορφή νετρίνων, πολύ πολλά αλλά λίγο μαζικά.
F.G.
μιας πλευράς, η παρατήρηση της περιστροφής των γαλαξιών έχει επιβεβαιώσει την παρουσία ενός φωτεινού χαλού που είναι δέκα φορές πιο μαζικό από τα αστέρια. Από την άλλη πλευρά, τα σμήνη περιέχουν ένα θερμό αέριο που φτάνει σε εκατοντάδες εκατομμύρια βαθμούς. Οι μετρήσεις των ακτίνων Χ των δορυφόρων Chandra (Nasal και XMM (Ευρώπη) δείχνουν εδώ προς μια ποσότητα σκοτεινής ύλης εκατό φορές μεγαλύτερη από την ορατή ύλη,.. Τέλος, ένα άλλο εργαλείο έχει αποδειχθεί πρόσφατα Οι βαρυτικές φαντασίες, αυτά τα φυσικά φαντασματικά προβλεπόμενα από τη σχετικότητα, παρέχουν ένα ισχυρό μέσο για την εξέταση της γεωμετρίας του σύμπαντος. Παρατηρώντας τα φαινόμενα των μικροφαντασμάτων, μπορεί να προσδιοριστεί ότι η σκοτεινή ύλη των γαλαξιών δεν αποτελείται από άτομα στην κλασική έννοια, με πυρήνα O (πρωτόνια και νετρόνια) και ηλεκτρόνια! Έχουν ονομαστεί Machos (Massive Halo Compact Objects) αυτά τα αινιγματικά αντικείμενα, και οι ερευνητές έχουν εκτιμήσει ότι αποτελούν λιγότερο από 10% της συνολικής ποσότητας της ύλης που περιβάλλει το γαλαξία μας. Από τότε, τι αποτελεί το υπόλοιπο του περιεχομένου του σύμπαντος που δεν αντιστοιχεί σε κανέναν πυρήνα ή σε κάποιο γνωστό σωματίδιο; Κανείς δεν το ξέρει, αλλά έρχονται ιδέες. Οι φυσικοί έχουν ήδη ένα υποψήφιο: το neutralino, που προέρχεται από τον κόσμο της υπερσυμμετρίας (βλ. σελ. 29), μια δυνατή επέκταση του « κανονικού μοντέλου των σωματιδίων », του οποίου αναζητούν τα σημάδια στα μεγάλα επιταχυντικά. Η αλληλεπίδρασή του με τη συνηθισμένη ύλη θα είναι πολύ αδύναμη, Σήμερα, σύμφωνα με τα τελευταία διαθέσιμα δεδομένα, το σύμπαν που μας περιβάλλει αποτελείται ως εξής:
μιας πλευράς, η παρ