Διεθνής τιμητική διάκριση για μελέτη του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και της Ακαδημίας Αθηνών

Τιμητική διάκριση, τη μοναδική για ελληνικά ερευνητικά ιδρύματα, απέσπασαν η Ομάδα Βαρύτητας και Κοσμολογίας του Ινστιτούτου Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης (ΙΑΑΔΕΤ) του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και η Ακαδημία Αθηνών, για τη μελέτη που κατέθεσαν στον φετινό Διεθνή Διαγωνισμό Βαρύτητας, που διεξήχθη από το Ίδρυμα Βαρυτικών Ερευνών των ΗΠΑ.

Η ερευνητική ομάδα, την οποία αποτελούν ο διευθυντής του Ινστιτούτου ΙΑΑΔΕΤ Σπύρος Βασιλάκος, ο Ακαδημαϊκός Δημήτρης Νανόπουλος, ο ερευνητής του ΙΑΑΔΕΤ Μάνος Σαριδάκης, ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Θοδωρής Παπανικολάου και ο υποψήφιος διδάκτορας Χάρης Τζερεφός, καταπιάνεται με μια πολυσυζητημένη και ρηξικέλευθη φυσική θεωρία που δεν έχει αποδειχθεί παρατηρησιακά μέχρι σήμερα, τη Θεωρία των Υπερχορδών.

Η Θεωρία των Υπερχορδών είναι μια βασική θεωρία που συνδυάζει την Κβαντική Θεωρία με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και θεωρεί ότι σε μικροσκοπικό επίπεδο και σε υποατομική κλίμακα, όλα τα σωματίδια είναι χορδές που ταλαντώνονται. Ο τρόπος με τον οποίο ταλαντώνεται κάθε χορδή ουσιαστικά αποτυπώνει το είδος του σωματιδίου.

Οι ερευνητές του Αστεροσκοπείου και της Ακαδημίας επιχειρούν να δώσουν απάντηση σε ένα από τα σημαντικά προβλήματα της σύγχρονης φυσικής που απασχολεί την κοινότητα εδώ και 50 χρόνια, το αν θεωρίες, όπως η συγκεκριμένη, που δρουν σε ασύλληπτα μικροσκοπικά επίπεδα και υψηλές ενέργειες, εκεί που οι κβαντικοί νόμοι κυριαρχούν, μπορούν να αφήσουν πειραματικά και παρατηρησιακά ίχνη που να τις επιβεβαιώνουν ή να τις διαψεύδουν.

Στη μελέτη με θέμα «Παρατηρησιακές υπογραφές της Υπερβαρύτητας άνευ κλίμακας στο πείραμα NANOGrav» που υποβλήθηκε στον διεθνή διαγωνισμό, η ερευνητική ομάδα καταδεικνύει ότι η Θεωρία των Υπερχορδών, όσο περίπλοκη και αν είναι, μπορεί να αφήσει παρατηρησιακά ίχνη, καθώς επηρεάζει έντονα τη συμπεριφορά του αρχέγονου σύμπαντος και συγκεκριμένα την παραγωγή αρχέγονων μαύρων τρυπών και βαρυτικών κυμάτων.

«Τα βαρυτικά κύματα μάς ανοίγουν ένα νέο παράθυρο να πάμε μέχρι το αρχέγονο σύμπαν. Η Θεωρία των Υπερχορδών δείχνει τα φαινόμενα σε πάρα πολύ μικρές αποστάσεις και πολύ υψηλές ενέργειες και δεν θα μπορούσαμε να τη μελετήσουμε με άλλο τρόπο από το να "πάμε" εκεί που όλο το σύμπαν ήταν τόσο μικρό, δηλαδή στα αρχέγονα στάδιά του. Επομένως, με τα βαρυτικά κύματα "ακουμπάμε" αυτά τα αρχέγονα στάδια, όπου όλο το σύμπαν ήταν τόσο μικρό, ώστε οι υπερχορδές να αφήνουν έμμεσο ίχνος σε αυτά», εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ένας από τους ερευνητές της μελέτης, ο Μάνος Σαριδάκης από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών.

Ένα διάχυτο υπόβαθρο βαρυτικών κυμάτων, για τα οποία δεν είναι γνωστή η προέλευσή τους και τι τα προκάλεσε, ενδεχομένως εντοπίστηκε το περασμένο καλοκαίρι από το πείραμα NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves). Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές του Αστεροσκοπείου και της Ακαδημίας επιχειρούν να εξηγήσουν τον μηχανισμό δημιουργίας αυτών των βαρυτικών κυμάτων μέσω της Θεωρίας των Υπερχορδών. Όπως προτείνουν, αυτό το διάχυτο υπόβαθρο της διαταραχής του χωρόχρονου προέρχεται από το αρχέγονο σύμπαν και συγκεκριμένα από αρχέγονες μαύρες τρύπες, οι οποίες πριν εξαφανιστούν, δημιουργούν αυτή τη διαταραχή. Επιπλέον, όπως τονίζει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο διευθυντής του ΙΑΑΔΕΤ, Σπύρος Βασιλάκος, «είναι δυνατόν να βρεθούν τα παρατηρησιακά ίχνη που θα επιβεβαιώσουν ή θα διαψεύσουν τελικά τη Θεωρία των Υπερχορδών αν μελετηθεί το σύμπαν στα εντελώς αρχέγονα στάδιά του, δηλαδή δισεκατομμυριοστά του δισεκατομμυριοστού του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη».

Το αμερικανικό Ίδρυμα Βαρυτικών Ερευνών ιδρύθηκε το 1948 με σκοπό να πραγματοποιεί έρευνα στον τομέα της βαρύτητας και των θεωριών που την περιγράφουν. Σε ετήσια βάση διεξάγει τον παγκόσμιο Διαγωνισμό Βαρύτητας, όπου ερευνητές από όλο τον κόσμο καλούνται να υποβάλουν μια πρωτοποριακή μελέτη που να δίνει απαντήσεις σε ανοικτά προβλήματα και να ανοίγει διαύλους για νέα πεδία επιστημονικής έρευνας. Στον φετινό διαγωνισμό η μόνη ελληνική συμμετοχή που διακρίθηκε ήταν η παραπάνω.

Ο διευθυντής του ΙΑΑΔΕΤ, Σπύρος Βασιλάκος, επισημαίνει ότι «η επιτυχία αυτή επιβεβαιώνει για ακόμα μία φορά το υψηλό επίπεδο της βασικής έρευνας που πραγματοποιείται στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, στην Ακαδημία Αθηνών και γενικότερα στην Ελλάδα. Αυτή η τιμητική διάκριση μάς δίνει ένα επιπλέον κίνητρο στο να μελετήσουμε ακόμα περισσότερο το συγκεκριμένο φαινόμενο».