Στις πρώτες στιγμές της Μεγάλης Έκρηξης, το σύμπαν δεν είχε την ποικιλία των στοιχείων που βλέπουμε γύρω μας σήμερα, αφού έφτιαξε ουσιαστικά μόνο υδρογόνο και ήλιο, μαζί με ελάχιστα ίχνη λιθίου. Μια νέα σειρά μελετών μέτρησε πόσο ήλιο δημιουργήθηκε εκείνα τα πρώτα λεπτά και κατέληξε σε έναν αριθμό που ταιριάζει απόλυτα με όσα γνωρίζαμε, επιβεβαιώνοντας για άλλη μια φορά το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης.
Εκείνη την εποχή, το νεαρό σύμπαν είχε περίπου τρία μέρη υδρογόνου για κάθε ένα μέρος ηλίου. Όλα τα βαρύτερα στοιχεία που γνωρίζουμε σήμερα, από το οξυγόνο που αναπνέουμε μέχρι τον σίδηρο στο αίμα μας, δεν υπήρχαν στην αρχή. Δημιουργήθηκαν πολύ αργότερα μέσα στα άστρα, στις εκρήξεις σουπερνόβα και από συγκρούσεις αστέρων νετρονίων. Επειδή μάλιστα είναι τόσο σπάνια σε κοσμική κλίμακα, οι αστρονόμοι τα βάζουν όλα μαζί στην ίδια κατηγορία και τα αποκαλούν απλά «μέταλλα».
Το πρόβλημα με το ήλιο που παράγουν τα άστρα
Ένας από τους βασικούς τρόπους με τους οποίους οι αστρονόμοι ελέγχουν τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι να μετρούν την αναλογία υδρογόνου και ηλίου στο διάστημα. Θα περίμενε κανείς πως αυτό είναι εύκολο, όμως στην πράξη υπάρχει ένα μεγάλο εμπόδιο, καθώς δεν είναι όλο το ήλιο που βλέπουμε σήμερα αρχέγονο. Το μεγαλύτερο μέρος του όντως σχηματίστηκε στην αρχή, αλλά το ήλιο είναι ταυτόχρονα και το βασικό καύσιμο που παράγεται από την πυρηνική σύντηξη μέσα στα άστρα. Όσο περνούν τα δισεκατομμύρια χρόνια και τα άστρα γεννιούνται και πεθαίνουν, η ποσότητα του ηλίου αυξάνεται και αλλοιώνει τις μετρήσεις.
Για να λύσουν αυτόν τον γρίφο, οι ερευνητές του προγράμματος LBT YP χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο Large Binocular Telescope στην Αριζόνα και μέτρησαν το αέριο σε 54 μακρινούς γαλαξίες που είναι εξαιρετικά «φτωχοί σε μέταλλα».
Η λογική τους ήταν απλή. Αν ένας γαλαξίας έχει ελάχιστα βαριά στοιχεία, σημαίνει πως δεν έχουν προλάβει να λειτουργήσουν πολλά άστρα μέσα του, άρα δεν έχει «μολυνθεί» ούτε από το νεότερο ήλιο που παράγουν τα αστέρια.
Τι έδειξαν οι μετρήσεις
Από την ανάλυση προέκυψε ότι το αρχέγονο ήλιο αντιστοιχεί στο 24,58% της αρχικής ύλης του σύμπαντος κατά μάζα. Ο αριθμός αυτός είναι εντυπωσιακά κοντά στο 24,67% που είχε υπολογίσει παλαιότερα το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck, μετρώντας την ακτινοβολία υποβάθρου που έχει απομείνει από τη γέννηση του κόσμου. Συγκρίνοντας μάλιστα αυτά τα νούμερα με πιο κοντινές περιοχές, η ομάδα υπολόγισε ότι περίπου το 90% του ηλίου σε ολόκληρο το Σύμπαν είναι αρχέγονο και μόλις το 10% φτιάχτηκε αργότερα μέσα στα άστρα, όπως αναφέρουν στη δημοσίευσή τους στο The Astrophysical Journal.
Με τη ματιά του Techmaniacs
Είναι πραγματικά τρελό αν κάτσει κανείς να το σκεφτεί. Το ήλιο που βάζουμε στα μπαλόνια ή που χρησιμοποιούμε για την ψύξη στους μαγνητικούς τομογράφους των νοσοκομείων, δεν φτιάχτηκε στη Γη ούτε καν στον Ήλιο μας. Το 90% από αυτό δημιουργήθηκε κυριολεκτικά στα πρώτα τρία λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και ταξιδεύει στο σύμπαν εδώ και 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.
Το ότι δύο εντελώς διαφορετικές μέθοδοι παρατήρησης καταλήγουν σχεδόν στο ίδιο δεκαδικό ψηφίο, δείχνει πως το μοντέλο που έχουμε για το πώς ξεκίνησε το σύμπαν πατάει σε πολύ γερά θεμέλια, παρά τις θεωρίες που ακούγονται κατά καιρούς για το αντίθετο.
