Attēla kredīts: RAS
Pēdējos gados astronomi ir ieguvuši sīkus kosmiskā mikroviļņu fona starojuma mērījumus - “atbalsi” no Visuma dzimšanas Lielā sprādziena laikā.
Šie rezultāti, šķiet, ar ievērojamu precizitāti norāda, ka mūsu Visumā dominē noslēpumainā “aukstā tumšā matērija” un “tumšā enerģija”. Bet tagad grupa Lielbritānijas astronomu ir atraduši pierādījumus tam, ka pirmatnējās mikroviļņu atbalsis varētu būt modificētas vai “sabojātas” viņu 13 miljardu gadu ilgajā ceļojumā uz Zemi.
Durhamas universitātes komandas rezultāti, ko vada profesors Toms Šanks, balstās uz jaunu NASA Wilkinson mikroviļņu anizotropijas zondes (WMAP) satelīta datu analīzi.
Komanda ir atklājusi, ka tuvumā esošās galaktiku kopas atrodas debesu reģionos, kur mikroviļņu temperatūra ir zemāka par vidējo. Šādu izturēšanos varētu izskaidrot, ja karstā gāze galaktiku kopās ir mijiedarbojusies ar Lielā sprādziena fotoniem, kad tie gājuši garām un sabojājuši informāciju, kas ietverta šajā pirmatnējā ugunsbumba atbalsojumā. Krievu fiziķi R. A. Sunjajevs un Ya. B. Zeldovičs šādu efektu paredzēja 70. gadu sākumā, neilgi pēc kosmiskā mikroviļņu fona starojuma atklāšanas.
Šis Sunjajeva-Zeldoviča efekts iepriekš tika novērots gadījumos, kad sīki novērojamos mikroviļņu fona novērojumus dažu bagātīgu galaktiku kopu tuvumā, un pati WMAP komanda ir ziņojusi, ka redzējusi efektu savos datos, tuvu klasteru centriem.
Tagad Daremas komanda ir atradusi pierādījumus tam, ka klasteros esošā karstā gāze var ietekmēt mikroviļņu fona kartes gandrīz 1 grādu rādiusā no galaktiku klasteru centriem, kas ir daudz lielāks apgabals, nekā iepriekš noteikts. Tas liek domāt, ka “klasteru kopu” vai “superklasteru” pozīcijas var sakrist arī ar vēsākiem punktiem mikroviļņu fona svārstību modelī.
"Mikroviļņu fona starojumā esošos fotonus izkliedē elektroni tuvējās kopās," sacīja profesors Šanks. "Tas izraisa svarīgas izmaiņas radiācijā, kad tas sasniedz mūs."
"Ja arī galaktiku kopām, kas atrodas vairākus miljardus gaismas gadu no Zemes, ir tāds pats efekts, tad mums jāapsver, vai ir jāmaina mūsu interpretācija par mikroviļņu fona starojuma satelīta kartēm."
Ja tiek apstiprināts Darhemas rezultāts, tad sekas kosmoloģijai varētu būt ļoti nozīmīgas. Pamats tumšajai enerģijai un tumšajai matērijai slēpjas sīki veidotajā viļņu struktūrā, kas atklāta mikroviļņu fona apstākļos, sīkās temperatūras svārstībās, kas tika izveidotas laikā, kad Visuma rādiuss bija tūkstoš reižu mazāks nekā tas ir šodien.
Ja šo pirmatnējo modeli ir sabojājuši procesi, kas notiek nesenā pagātnē, ilgi pēc galaktiku un galaktiku kopu veidošanās, tad tas labākajā gadījumā sarežģīs mikroviļņu atbalss interpretāciju un sliktākajā gadījumā sāks mazināt iepriekšējos pierādījumus par gan tumšā enerģija, gan aukstā tumšā viela.
"Šo brīnišķīgo WMAP datu spēks ir tāds, ka tas norāda, ka mikroviļņu fona" atbalss "interpretācija var būt mazāk viennozīmīga, nekā tika domāts iepriekš," sacīja komandas loceklis sers Arnolds Volfendale (iepriekš Royal Astronoms).
WMAP komanda jau ziņoja, ka viņu Lielā sprādziena mikroviļņu atbalss mērījumus varēja apdraudēt galaktiku veidošanās process Visuma vēstures starpposmā. Viņi sniedza pierādījumus, ka gāze, ko silda pirmdzimušās zvaigznes, galaktikas un kvazāri, iespējams, arī ir sabojājusi mikroviļņu signālu, kad Visums bija 10 vai 20 reizes mazāks nekā mūsdienās. Tādējādi gan WMAP, gan Drehemas rezultāti liek domāt, ka Lielā sprādziena mikroviļņu atbalss varētu būt nācies piedzīvot daudz vairāk šķēršļu tā ceļā uz Zemi, nekā tika domāts iepriekš, tādējādi radot iespējamo pirmatnējā signāla izkropļojumu.
"Mūsu rezultāti galu galā var mazināt pārliecību, ka Visumā dominē nenotveramas aukstās tumšās vielas daļiņas un vēl mīklaināka tumšās enerģijas daļa," sacīja profesors Šanks.
Lai arī novērojamie pierādījumi par kosmoloģijas standarta modeli joprojām ir spēcīgi, modelī ir ļoti nepatīkami aspekti. Tās rodas, pirmkārt, tāpēc, ka tās pamatā ir divi “neatklātas fizikas” elementi - aukstā tumšā viela un tumšā enerģija -, no kuriem neviens nav atklāts laboratorijā. Patiešām, šo divu jauno komponentu ieviešana ievērojami palielina standarta lielā sprādziena inflācijas modeļa sarežģītību.
Tumšās enerģijas problēmas skar īpaši dziļi: piemēram, tās novērotais blīvums ir tik mazs, ka tā var būt kvantu mehāniski nestabila. Tas rada problēmas arī kvantu gravitācijas teorijām, kas liek domāt, ka mēs varam dzīvot Visumā ar 10 vai 11 dimensijām, visi tie ir sarukuši, izņemot trīs telpā un vienu laikā.
Tāpēc daudzi teorētiķi vēlētos izbēgt no šodienas standarta kosmoloģijas modeļa, un atliek tikai redzēt, cik tālu šie novērojumi, kurus apsprieda Durhamas grupa, nonāks šajā virzienā. Bet, ja tas ir pareizi, viņi liek domāt, ka baumas, ka mēs dzīvojam “precīzās kosmoloģijas jaunajā laikmetā”, var izrādīties pāragras!
Oriģinālais avots: RAS ziņu izlaidums
