Οι παρατηρήσεις του δορυφόρου WMAP δείχνουν ότι το Σύμπαν δεν είναι σφαιρικό, όπως πίστευαν οι κοσμολόγοι ως σήμερα, αλλά ελλειπτικό. Τρεις ιταλοί αστροφυσικοί υποστηρίζουν ότι αυτό οφείλεται σε ένα κοσμικό μαγνητικό πεδίο, που διαπερνά το Σύμπαν από την εποχή της Μεγάλης Εκρηξης. Η θεωρία αυτή μπορεί να ανατρέψει τη σημερινή αντίληψη για τη δομή και την εξέλιξη του Σύμπαντος.
Την εποχή που ο Κοπέρνικος αναβίωσε την ηλιοκεντρική θεωρία του Αρίσταρχου, επικρατούσε η άποψη ότι η δύναμη που συγκρατούσε τους πλανήτες γύρω από τον Ηλιο ήταν ο μαγνητισμός. Λίγα χρόνια αργότερα ο Νεύτωνας διατύπωσε τον νόμο της παγκόσμιας έλξης, και από τότε η άποψη που επικράτησε στους φυσικούς και στους αστρονόμους είναι ότι η δύναμη που διαμορφώνει το Σύμπαν ως σύνολο είναι η βαρύτητα, ενώ ο μαγνητισμός παίζει ρόλο μόνο σε τοπικό επίπεδο. Τον τελευταίο καιρό όμως οι παρατηρήσεις του δορυφόρου WMAP και η θεωρητική δουλειά ιταλών και ελλήνων αστροφυσικών υποδεικνύουν ότι η εμβέλεια του μαγνητισμού είναι πολύ μεγαλύτερη από το ηλιακό μας σύστημα: διαμορφώνει τη δομή και την εξέλιξη του Σύμπαντος.
Ο δορυφόρος WMAP έχει στόχο την καταγραφή σε υψηλή ανάλυση της μικροκυματικής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας υποβάθρου, η οποία αποτελεί τον απόηχο της Μεγάλης Εκρηξης που δημιούργησε το Σύμπαν. Από αυτή την άποψη ο δορυφόρος αυτός μπορεί να θεωρηθεί ότι συνεχίζει το έργο του δορυφόρου COBE, από τον οποίο προήλθαν οι πρώτες μετρήσεις αυτής της ακτινοβολίας, που χάρισαν το βραβείο Νομπέλ Φυσικής στους επιστήμονες που σχεδίασαν το πείραμα και επεξεργάστηκαν τα δεδομένα. Ως σήμερα οι παρατηρήσεις του δορυφόρου WMAP έδωσαν απάντηση σε πολλά προβλήματα της Κοσμολογίας, το κυριότερο από τα οποία είναι η ηλικία του Σύμπαντος, που υπολογίστηκε σε 13,7 δισεκατομμύρια έτη. Ωστόσο οι παρατηρήσεις αυτές δημιούργησαν και ένα καινούργιο πρόβλημα: έδειξαν ότι η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου εξαρτάται με έναν παράξενο τρόπο από τη διεύθυνση προς την οποία παρατηρούμε τον ουρανό. Συγκεκριμένα, ενώ αν συγκρίνουμε διάφορες μικρές περιοχές του ουρανού βρίσκουμε στατιστικά ότι εκπέμπουν την ίδια ακτινοβολία, αν συγκρίνουμε μεγάλες περιοχές βρίσκουμε αισθητή διαφορά. Τρεις ιταλοί αστροφυσικοί προτείνουν μια επαναστατική λύση γι’ αυτό το πρόβλημα: το Σύμπαν δεν είναι σφαιρικό, όπως διδάσκουμε ως σήμερα στα πανεπιστήμια, αλλά ελλειψοειδές.
Η σύγχρονη Κοσμολογία ξεκινάει από τη βασική υπόθεση ότι το Σύμπαν είναι ισότροπο, δηλαδή ότι δεν υπάρχει κάποια προτιμητέα διεύθυνση σε αυτό. Ετσι η «λάμψη» της Μεγάλης Εκρηξης, που εκπέμφθηκε πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, θα πρέπει να προέρχεται από περιοχές του Σύμπαντος που απέχουν από εμάς 13,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός, αφού το φως χρειάστηκε ακριβώς 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια για να φθάσει σε εμάς από την πηγή του. Με άλλα λόγια η ακτινοβολία μικροκυμάτων που σήμερα ανιχνεύεται στη Γη θα πρέπει να προέρχεται από την επιφάνεια μιας σφαίρας με ακτίνα 13,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός.
Οι τρεις ιταλοί αστροφυσικοί, ο Λεονάρντο Καμπανέλι, ο Πάολο Τσέα και ο Λουίτζι Τεντέσκο, προσπάθησαν να υπολογίσουν τι θα συνέβαινε με την ένταση της ακτινοβολίας μικροκυμάτων αν προερχόταν από μια ελλειψοειδή και όχι σφαιρική επιφάνεια. Με μεγάλη έκπληξη διαπίστωσαν ότι η ένταση θα είχε ακριβώς τη μορφή που παρατήρησε ο δορυφόρος WMAP! Με άλλα λόγια η υπόθεση ότι το Σύμπαν είναι ελλειπτικό λύνει με τον πιο απλό τρόπο το πρόβλημα της «παράξενης» κατανομής της ακτινοβολίας μικροκυμάτων που κατέγραψε αυτός ο δορυφόρος. Οι τρεις αστροφυσικοί θεωρούν ότι κατά πάσα πιθανότητα το Σύμπαν οφείλει το ελλειψοειδές σχήμα του στην ύπαρξη ενός ασθενούς κοσμικού μαγνητικού πεδίου, ένα δισεκατομμύριο φορές ασθενέστερου από αυτό της Γης. Το πεδίο αυτό δημιουργεί μια προτιμητέα διεύθυνση στο Σύμπαν, όπως ακριβώς το μαγνητικό πεδίο της Γης ορίζει την κατεύθυνση του Βορρά που δείχνει η βελόνα μιας πυξίδας.
Πολλοί αστροφυσικοί θεωρούν ότι η θεωρία των τριών ιταλών αστροφυσικών είναι δυνατόν να έχει στη σύγχρονη Αστρονομία την ίδια σημασία που είχε τον 16ο αιώνα η ανακάλυψη από τον Κέπλερ ότι οι τροχιές των πλανητών είναι ελλειπτικές και όχι κυκλικές, όπως πίστευαν όλοι οι αστρονόμοι από την εποχή των αρχαίων Ελλήνων. Οπως ακριβώς η ιδέα των ελλειπτικών τροχιών των πλανητών οδήγησε τον Νεύτωνα στη διατύπωση του νόμου της παγκόσμιας έλξης, που υπήρξε η αρχή της σύγχρονης Αστρονομίας, έτσι και η ιδέα του ελλειψοειδούς Σύμπαντος είναι δυνατόν να οδηγήσει τους σύγχρονους αστρονόμους σε μια νέα μορφή της Κοσμολογίας, στην οποία δεν θα ισχύει η αρχή της ισοτροπίας.
Η ερμηνεία προβλημάτων κοσμολογικής σημασίας με την υπόθεση ενός κοσμικού μαγνητικού πεδίου, που δημιουργήθηκε ταυτόχρονα με τη Μεγάλη Εκρηξη, δεν είναι καινούργια. Εδώ και πέντε χρόνια ο έλληνας αστροφυσικός Χρήστος Τσάγκας έχει προτείνει μια ανάλογη θεωρία για να ερμηνεύσει τις παρατηρήσεις που δείχνουν ότι η ταχύτητα διαστολής του Σύμπαντος αυξάνει με τον χρόνο, αντίθετα με αυτό που πιστεύαμε ως πριν από μερικά χρόνια, ότι δηλαδή η ταχύτητα διαστολής μειώνεται. Η «κλασική» ερμηνεία αυτού του φαινομένου υποστηρίζει ότι η επιτάχυνση οφείλεται σε μια απωστική δύναμη, η οποία προέρχεται από κάποια μυστηριώδη μορφή ενέργειας στο Σύμπαν, που ονομάστηκε σκοτεινή ενέργεια. Η θεωρία του έλληνα αστροφυσικού είναι ότι η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος οφείλεται στην ύπαρξη ενός κοσμικού μαγνητικού πεδίου, η «ελαστικότητα» των δυναμικών γραμμών του οποίου αλληλεπιδρά με τη γεωμετρία του χώρου και δίνει μια επιπλέον «ώθηση» στη διαστολή του Σύμπαντος. Η ερμηνεία δύο πρόσφατων παρατηρήσεων που είναι δύσκολο να ερμηνευθούν στο πλαίσιο της «κλασικής» Κοσμολογίας, της ανισοτροπίας του Σύμπαντος και της επιταχυνόμενης διαστολής του, με τη μοναδική υπόθεση της ύπαρξης ενός μαγνητικού πεδίου κοσμικής προέλευσης, δείχνει ότι τελικά ο μαγνητισμός είναι δυνατόν να ανακτήσει τη θέση του στη σύγχρονη Κοσμολογία δίπλα στη βαρύτητα.
Ο κ. Χάρης Βάρβογλης είναι αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Φυσικής στο ΑΠΘ.
