Lielbritānijas un Austrālijas astronomu komanda šodien paziņoja, ka tā ir atradusi trūkstošo saiti, kas tieši sasaista modernās galaktikas, piemēram, mūsu Piena ceļu, ar Lielo sprādzienu, kas izveidoja mūsu Visumu pirms 14 tūkstošiem miljonu gadu. Rezultāti ir 10 gadu centienu rezultāts, lai kartētu 220 000 galaktiku izplatību kosmosā ar astronomu konsorcija 2dFGRS (2 grādu lauka galaktikas Redshift Survey) palīdzību, izmantojot 3,8 m Anglo-Austrālijas teleskopu (AAT). . Šī trūkstošā saite tika atklāta smalku pazīmju esamībā galaktiku izplatībā aptaujā. Šo īpašību analīze ļāva arī komandai nosvērt Visumu ar nepieredzētu precizitāti.
2dFGRS ļoti detalizēti izmērīja galaktiku izplatību, ko sauc par Visuma liela mēroga struktūru. Šie modeļi var svārstīties no 100 miljoniem līdz 1 miljardam gaismas gadu. Liela mēroga struktūras īpašības nosaka fizikālie procesi, kas darbojās, kad Visums bija ļoti jauns.
Dr Shaun Cole no Durham Universitātes, kurš vadīja pētījumu, skaidro: “Dzimšanas brīdī Visumā bija sīki pārkāpumi, kas, domājams, bija radušies“ kvantu ”vai subatomisko procesu rezultātā. Šīs neatbilstības kopš tā laika ir pastiprinājušas gravitācija un galu galā radīja galaktikas, kuras mēs šodien redzam. ”
60. gadu teorētiķi ierosināja, ka galaktiku pirmatnējās sēklas jāuzskata par rīboņiem kosmiskā mikroviļņu fona (CMB) starojumā, ko izstaro siltums, kas palicis no Lielā sprādziena, kad Visums bija tikai 350 000 gadu vecs. Pēc tam NASA COBE satelīts 1992. gadā pamanīja viļņus, taču līdz šim ar galaktiku veidošanos nebija iespējams pierādīt stingru savienojumu. 2dFGRS ir atklājis, ka šajos ripples redzamais modelis ir izplatījies mūsdienu Visumā un mūsdienās to var atklāt galaktikās.
CMB attēlos ir redzami plankumi apmēram par vienu grādu šķērsgriezumā, un tos rada skaņas viļņi, kas izplatās neiedomājami karstajā Lielā sprādziena plazmā. Šīs pazīmes ir zināmas kā “akustiskās virsotnes” vai “baronu ķengas”. Teorētiķi bija domājuši, ka skaņas viļņi varētu būt atstājuši iespiedumu arī Visuma dominējošajā komponentā - eksotiskajā “tumšajā matērijā”, kas pati vada galaktiku veidošanos. Fiziķi un astronomi mēģina šo nospiedumu identificēt mūsu pašu galaktisko apkaimju kartēs.
Pēc daudzu gadu intensīva darba, veicot mērījumus galaktikām Anglo-Austrālijas teleskopā un modelējot to īpašības ar sarežģītām matemātiskām un skaitļošanas metodēm, 2dFGRS komanda ir noteikusi skaņas viļņu nospiedumu Lielajā sprādzienā. Tas parādās kā delikātas iezīmes “enerģijas spektrā” - statistikā, ko astronomi izmanto, lai kvantitatīvi noteiktu modeļus, kas redzami galaktiku izplatības kartēs. Šīs īpašības atbilst tām, kas redzamas mikroviļņu fona apstākļos - tas nozīmē, ka mēs saprotam tās gāzes dzīves vēsturi, no kuras veidojās galaktikas.
Baryonu funkcijas satur informāciju par Visuma saturu, jo īpaši par parastās vielas daudzumu (pazīstams kā baroni), tāda veida sīkumiem, kas ir sabiezējuši zvaigznēs un planētās un no kuriem mēs paši esam pagatavoti.
Durhamas Universitātes Skaitļošās kosmoloģijas institūta direktors profesors Karloss Frenks sacīja: “Šīs baronu iezīmes ir mūsu Visuma ģenētiskais pirkstu nospiedums. Viņi izveido tiešu evolūcijas saikni ar Lielo sprādzienu. To atrašana ir pagrieziena punkts mūsu izpratnei par to, kā izveidojās kosmoss. ”
Profesors Džons Peakoks no Edinburgas universitātes, Lielbritānijas 2dFGRS sadarbības grupas vadītājs, sacīja: “Es nedomāju, ka kāds būtu gaidījis, ka vienkāršas kosmoloģiskas teorijas darbosies tik labi. Mums ir ļoti paveicies atrasties apkārt, lai redzētu šo izveidotā Visuma ainu. ”
2dFGRS ir parādījis, ka baroni ir maza mūsu Visuma sastāvdaļa, veido tikai 18% no kopējās masas, bet atlikušie 82% ir tumšās vielas. Pirmoreiz 2dFGRS komanda ir pārkāpusi 10 procentu precizitātes barjeru, mērot Visuma kopējo masu.
It kā šis attēls nebūtu pietiekami dīvains, bet 2dFGRS arī parādīja, ka visu Visuma masu (gan gaišo, gan tumšo) atsver 4: 1 vēl eksotiskāks komponents, ko sauc par “vakuuma enerģiju” vai “tumšo enerģiju”. Tam piemīt antigravitācijas īpašības, kas liek paātrināt Visuma paplašināšanos. Šis secinājums rodas, apvienojot 2dFGRS rezultātus ar datiem par mikroviļņu fona starojumu, kas paliek pāri no brīža, kad tika izveidotas baronu pazīmes. Tumšās enerģijas izcelsme un identitāte joprojām ir viens no mūsdienu zinātnes dziļākajiem noslēpumiem.
Mūsu zināšanas par mikroviļņu fonu 2003. gadā ir ievērojami uzlabojušās, izmantojot NASA WMAP satelīta datus. WMAP komanda apvienoja savu informāciju ar agrāku 2dFGRS daļas analīzi, lai secinātu, ka mēs patiešām dzīvojam tumšā enerģijas centrā, kurā dominē enerģija. Žurnāls Science to 2003. gadā nodēvēja par “gada izrāvienu”. Tagad 2dFGRS komanda, atklājot kosmiski trūkstošo saiti, gandrīz precīzi gadu vēlāk vainagojas ar desmit gadu laikā veiktā cītīgā darba sasniegumiem.
Interesantā vērienē varētu iegūt norādes uz tumšās enerģijas identitāti, atrodot baronu iezīmes mainīgajā galaktiku sadalījumā pusceļā starp tagadni un Lielo sprādzienu. Apvienotās Karalistes astronomi un viņu līdzstrādnieki visā pasaulē, ņemot vērā šo mērķi, plāno plašus ļoti tālu galaktiku galaktiku apsekojumus.
Neatkarīgs apstiprinājums par baronu īpašību esamību liela mēroga struktūrā nāk no ASV vadītā Sloan Digital Sky Survey. Viņi izmanto papildu metodi, kas neietver enerģijas spektru, un pēta retu galaktiku apakškopu lielākā tilpumā nekā 2dFGRS. Neskatoties uz to, secinājumi ir konsekventi, un tas ir ļoti apmierinoši.
Profesors Maikls Štrauss no Prinstonas universitātes, SDSS sadarbības pārstāvis, sacīja: “Šī ir brīnišķīga zinātne. Abas grupas tagad ir patstāvīgi saskatījušas tiešus pierādījumus struktūras pieaugumam gravitācijas nestabilitātes dēļ no sākotnējām svārstībām, kas redzamas kosmiskā mikroviļņu fona apstākļos. ”
Oriģinālais avots: PPARC ziņu izlaidums
