Μαγνητικά σπιράλ που ίσως εξηγούν την ύπαρξή μας

Γιγάντιες μαγνητικές σπείρες (σπιράλ), οι οποίες θα μπορούσαν να εξηγήσουν γιατί υπάρχει κάτι αντί για τίποτα στο σύμπαν, ενδεχομένως να εντοπίστηκαν στον ουρανό, στα πλαίσια μίας ανάλυσης δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi της NASA.

Υπάρχει ένα "άλυτο μυστήριο" της φυσικής, το οποίο ενδεχομένως και να είναι το μεγαλύτερο που απασχολεί την επιστημονική κοινότητα: σύμφωνα με την καλύτερη θεωρία των φυσικών, ο άνθρωπος δεν θα έπρεπε να υπάρχει.
Για την ακρίβεια, τίποτα δεν θα έπρεπε να υπάρχει στο σύμπαν.


Σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο, το οποίο περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα θεμελιώδη σωματίδια και τα αντισωματίδιά τους, το Big Bang θα έπρεπε να έχει παραγάγει ίσες ποσότητες σωματιδίων ύλης και αντιύλης, τα οποία θα εξουδετέρωναν το ένα το άλλο, σχεδόν άμεσα, αφήνοντας πίσω τους μόνο φως.
Επομένως, η πραγματικότητα της ύπαρξής μας αντιτίθεται από μόνη της στις γνώσεις μας.

 

Η θεωρία που αμφισβητεί την "παραδοσιακή" φυσική

Το 2001, ο Tanmay Vachaspati από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, διατύπωσε μία θεωρία που δίνει λύση στο παραπάνω πρόβλημα. Πρότεινε ότι:
Αν η ύλη και η αντιύλη όντως δημιουργήθηκαν σε ίσες ποσότητες, καθώς εξουδετέρωναν η μία την άλλη θα δημιούργησαν για λίγο μονόπολα και αντιμονόπολα - υποθετικά σωματίδια με μόνο έναν μαγνητικό πόλο.

Θεωρία του Vachaspati: μετά το Big Bang, μία "ανωμαλία" επέτρεψε την επικράτηση της ύλης στο σύμπαν

Καθώς αυτά, με τη σειρά τους, αλληλοεξουδετερώνονταν, παρήγαγαν ξανά ύλη και αντιύλη. Αλλά εξαιτίας μίας “ιδιορρυθμίας” στη φύση (παραβίαση της συμμετρίας CP), αυτή η διαδικασία παρήγαγε περισσότερη ύλη, η οποία "υπερίσχυσε".

Ο Vachaspati προέβλεψε ακόμη ποια "σημάδια" της εν λόγω διαδικασίας θα έπρεπε να μπορούμε να παρατηρήσουμε σήμερα, αν τα πράγματα έγιναν όπως προτείνει: συνεστραμμένα μαγνητικά πεδία που διαπερνούν το σύμπαν – ένα αποτύπωμα των μαγνητικών μονόπολων που κυριαρχούσαν κάποτε, για λίγο στον κόσμο.
Προέβλεψε, επίσης, ότι αυτά τα πεδία (ή σπείρες) θα έπρεπε να μοιάζουν με “βίδες για αριστερόχειρες” (αριστερόστροφες).

 

Κυνήγι για μαγνητικά πεδία

Έτσι, μαζί με συναδέλφους του, ο Vachaspati ξεκίνησε να αναζητά για αυτές τις μαγνητικές σπείρες, στα δεδομένα που συλλέγει το Fermi, ένα διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Γάμμα της NASA.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi (καλλιτεχνική απεικόνιση)

Το Fermi επιλέχθηκε επειδή οι ακτίνες Γάμμα κάμπτονται από όποιο μαγνητικό πεδίο βρεθεί στον δρόμο τους, καθώς ταξιδεύουν στο σύμπαν. Επομένως, οι σπείρες που προβλέπει η θεωρία του Vachaspati, αν υπάρχουν, θα πρέπει να αφήνουν εμφανή σημάδια στις ακτίνες Γάμμα.

 

Η ανακάλυψη και τα κενά στη θεωρία

Τώρα, οι ερευνητές αναφέρουν ότι μάλλον βρήκαν αυτό που έψαχναν. “Αυτό που βρήκαμε είναι συνεπές με τη θεωρία ότι αυτές [οι σπείρες] είναι για αριστερόχειρες”, λέει ο Vachaspati. “Αλλά δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι”, συμπληρώνει, καθώς παραδέχεται ότι υπάρχει πιθανότητα κάτω από 1% αυτό που βλέπουν στα δεδομένα του Fermi να είναι τυχαίο, αλλά και ότι οι παρατηρήσεις τους είναι μεγαλύτερες από ό,τι προέβλεπαν.
Περισσότερα δεδομένα από το Fermi, τα οποία αναμένεται να είναι διαθέσιμα μέσα στο τρέχον έτος, ενδεχομένως να βοηθήσουν να ξεκαθαριστεί το τοπίο.
Όπως σημειώνει, με δηλώσεις στο New Scientist, η Nicole Bell του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης, υπάρχουν κενά στη θεωρία του Vachaspati. Για παράδειγμα, όσα προβλέπει η παραβίαση της συμμετρίας CP δεν μπορούν να εξηγηθούν με το Καθιερωμένο Πρότυπο – χρειάζεται “νέα φυσική”.
Ωστόσο, “είναι μία πολύ ενδιαφέρουσα ιδέα”.

Πηγές: New Scientist - MNRAS (July 11, 2015) 450 (4): 3371-3380. doi: 10.1093/mnras/stv308