Attēla kredīts: NSF
Nacionālā zinātnes fonda un Caltech astronomi ir izveidojuši visdetalizētākos attēlus, kas jebkad izgatavoti no vissenākās Visuma izstarotās gaismas. Komanda izmantoja Kosmic Background Imager - jutīgu mikroviļņu detektoru masīvu Čīles tuksnesī, lai savāktu gaismu, kas 14 miljardu gadu laikā bija ceļojusi, lai sasniegtu Zemi; tas parāda mums Visumu tikai 300 000 gadu vecumā, tāpat kā matērijas sēklas bija sākušas veidoties, galu galā kļūstot par galaktikām, zvaigznēm, planētām un mums.
Astronomi, kas darbojas no attāla plato Čīles tuksnesī, ir izveidojuši visdetalizētākos attēlus, kas jebkad ir veidoti no vissenākās Visuma izstarotās gaismas, nodrošinot neatkarīgu apstiprinājumu strīdīgajām teorijām par matērijas un enerģijas izcelsmi.
Nospiežot pieejamo tehnoloģiju robežas, Nacionālā zinātnes fonda (NSF) un Kalifornijas Tehnoloģiju institūta (Caltech) finansētais kosmiskais fona attēlotājs (CBI) atklāja minūšu izmaiņas kosmiskā mikroviļņu fona apstākļos - starojumu, kas uz Zemi ir devies gandrīz 14 miljardi gadu. Svārstību karte parāda pirmās vielas un enerģijas provizoriskās sēklas, kas vēlāk pārtaps simtu galaktiku kopās.
Mērījumi sniedz arī neatkarīgus pierādījumus ilgi apspriestajai inflācijas teorijai, kurā teikts, ka Visums savos pirmajos mikromomentos piedzīvoja vardarbīgu izplešanos. Apmēram 300 000 gadu laikā tas pietiekami atdzisis, lai ļautu veidoties matērijas sēklām, un tas kļuva “caurspīdīgs”, ļaujot gaismai iziet cauri. CBI novēroja šī agrīnā starojuma paliekas. Šie dati arī palīdz zinātniekiem uzzināt vairāk par atgrūdošo spēku, ko sauc par “tumšo enerģiju”, kas, šķiet, izaicina smagumu un liek Visumam paātrināties arvien pieaugošā tempā.
"Šis ir fundamentālais pētījums visizcilākajā un aizraujošākajā veidā," sacīja NSF direktore Rita Kolvela. “Katrs jauns agrīnā Visuma attēls precizē mūsu modeli, kā tas viss sākās. Tiklīdz Visums aug un izplatās, cilvēces zināšanas par mūsu pašu izcelsmi turpina paplašināties, pateicoties tādu zinātnieku tehniskajai kompetencei un pacienta noturībai. ”
"Mēs pirmo reizi esam redzējuši sēklas, kas radīja galaktiku kopas, tādējādi uzliekot stabilām galaktiku veidošanās teorijām stingru novērošanas pamatu," sacīja komandas vadītājs Entonijs Lasveds no Kaltehas. "Šie unikālie augstas izšķirtspējas novērojumi nodrošina jaunu kosmoloģijas kritisko testu kopumu un sniedz jaunus un neatkarīgus pierādījumus tam, ka Visums ir plakans un tajā dominē tumšā matērija un tumšā enerģija."
Ledheads kopā ar Caltech kolēģiem Stīvu Padinu un Timotiju Pīrsonu un citiem no Kanādas, Čīles un Amerikas Savienotajām Valstīm izveidoja līdz šim labākos kosmiskās mikroviļņu fona mērījumus. Kosmiskais mikroviļņu fons (CMB) ir ieraksts par pirmajiem fotoniem, kas izbēguši no strauji atdzisušā, salidojošā Visuma apmēram 300 000 gadu pēc kosmiskā sprādziena, kas pazīstams kā Lielais sprādziens, kurš, domājams, ir dzemdējis Visumu.
CBI dati par temperatūras sadalījumu CMB atbalsta Lielā sprādziena teorijas modifikāciju; šo modifikāciju sauc par inflācijas teoriju. Inflācija norāda, ka sākotnējā Visuma karstā plazma savā pirmajā 10–32 sekundē piedzīvoja ārkārtīgu un ātru izplešanos. CBI izmērītās temperatūras svārstības ir tik mazas kā 10 miljonās grādas.
Uzzīmējot temperatūras sadalījuma maksimumus, zinātnieki parādīja, ka precīzi CBI dati pilnībā atbilst inflācijai un apstiprina citu zinātnieku iepriekšējos atklājumus. 2000. gada aprīlī starptautiskā kosmologu komanda, kuru vadīja Kaltehas Endrjū Lange, paziņoja par pirmajiem pārliecinošajiem pierādījumiem, ka Visums ir plakans - tas ir, tā ģeometrija ir tāda, ka paralēlas līnijas ne konverģēs, ne novirzīsies. Langes komanda novēroja citā frekvencē nekā CBI, izmantojot augstkalnu gaisa balonu, kas lidots virs Antarktīdas.
Kopš tā laika divas citas komandas - izmantojot neatkarīgas metodes - ir atklājušas ļoti nelielo temperatūras svārstību analīzi kosmisko mikroviļņu krāsnī. Četri instrumenti ir veikuši precīzus parametru mērījumus, kurus kosmologi jau sen izmantojuši, lai aprakstītu agrīno Visumu. Katrs datu kopums ir piedāvājis jaunus cēloņus embrionālās plazmas formai un ir pielicis zinātniekus tuvāk galīgajām atbildēm. NSF ir atbalstījis visu četru komandu un to instrumentu darbu, dažas no tām darbojas vairāk nekā 15 gadus.
Šodien Astrofizikas žurnālā publicēšanai tika iesniegti pieci dokumenti par CBI datiem.
CBI sastāv no 13 interferometriem, kas uzstādīti uz 6 metru diametra platformas un darbojas frekvencēs no 26 GHz līdz 36 GHz. Atrodas sausākajā pasaules tuksnesī - Atacama - CBI izmanto zemo mitrumu 5080 metru (16 700 pēdu) augstumā. NSF ir atbalstījis CBI pētījumus kopš 1995. gada. Čīles Nacionālā zinātnes un tehnoloģijas padome nodrošināja CBI vietni.
Sākotnējais avots: NSF ziņu izlaidums
