Astronomowie pracując na odległym płaskowyżu chilijskiej pustyni stworzyli najbardziej szczegółowe obrazy jakie kiedykolwiek wykonano ukazujące najstarsze światło wyemitowane we Wszechświecie. Dostarczyli tym samym niezależnego potwierdzenia kontrowersyjnych teorii dotyczących pochodzenia materii i energii.
Przesuwając granice dostępnej technologii, Cosmic Background Imager (CBI) ufundowany przez National Science Foundation (NSF) i California Institute of Technology (Caltech) wykrył zmiany rzędu minuty łuku w kosmicznym promieniowaniu tła, promieniowaniu, które podróżowało do Ziemi prawie 14 miliardów lat. Mapa fluktuacji pokazuje pierwsze ziarna materii i energii, które później mogły ewoluować w gromady setek galaktyk.
Pomiary dostarczyły również niezależnego dowodu na od dawna dyskutowaną teorię inflacji. Inflacja postuluje iż Wszechświat przeszedł okres gwałtownej ekspansji w pierwszych chwilach swojego istnienia. 300 000 lat później ochłodził się na tyle, że mogły uformować się ziarna materii. Wszechświat stał się "przezroczysty", a światło mogło swobodnie podróżować niemal z niczym nie oddziaływując. CBI obserwuje pozostałości po tym wczesnym promieniowaniu. Uzyskane stąd dane pomogą również naukowcom zrozumieć lepiej odpychającą siłę nazwaną "ciemną energią". "Ciemną energia" wydaje się przeciwstawiać grawitacji i zmusza Wszechświat do przyspieszania swojej ekspansji a tempo tej ekspansji wzrasta.
"Każdy nowy obraz wczesnego wszechświata udoskonala nasz model tego jak to wszystko się zaczęło. Zupełnie tak jak wszechświat urósł i rozprzestrzenił się, wiedza człowieka o jego pochodzeniu rozszerza się dzięki umiejętnościom technicznym oraz cierpliwości i wytrwałości naukowców takich jak ci." powiedziała Rita Colwell, szefowa NSF.
"Po raz pierwszy widzimy ziarna, które były zaczątkiem gromad galaktyk, a tym samym teorie formowania galaktyk można sprawdzać obserwacyjnie," powiedział Anthony Readhead szef grupy z Caltechu. "Te obserwacje o wyjątkowo wysokiej rozdzielczości dostarczają nowy szereg testów kosmologicznych, a także dostarczają nowego niezależnego dowodu na to, że Wszechświat jest płaski i zdominowany przez ciemną materie i ciemną energię."
| Na zdjęciu: The Cosmic Background Imager. (Photo: CBI/Caltech/NSF ) |
Naukowcy z USA, Kanady i Chile wykonali najlepsze pomiary, aby określić wiek mikrofalowego promieniowania tła - CMB (Cosmic Microwave Background). CMB jest zapisem pierwszych fotonów, które uciekły z gwałtownie ochładzającego się rozszerzającego się wszechświata około 300 000 lat po kosmicznej eksplozji nazywanej Wielkim Wybuchem, która miała być początkiem naszego wszechświata.
Dane z CBI dotyczące rozkładu temperatur w CMB potwierdzają teorie inflacji. Inflacja stwierdza, że gorąca plazma początkowego wszechświata przeszła przez okres skrajnie gwałtownej ekspansji w pierwszej 10-32 sekundy. Zmiany temperatury zmierzone przez CBI są rzędu 10 milionowych części stopnia.
Według naukowców piki rozkładu temperatury promieniowania tła wskazują, że dane z CBI są całkowicie zgodne z teoria inflacją i potwierdzają wyniki innych naukowców. W kwietniu 2000 roku międzynarodowa grupa kosmologów kierowana przez Andrew Lange z Caltechu ogłosiła pierwszy poważny dowód na to, że wszechświat jest płaski, czyli, że dwie równoległe linie nigdy się w nim ani nie zbiegną ani nie rozbiegną - zawsze będą równoległe. Zespół Lange'a obserwował niebo na innych częstościach niż CBI używając balonu wznoszącego się wysoko nad Antarktyką.
CBI składa się z 13 interferometrów zamontowanych na platformie o średnicy 6 metrów; działa w zakresie od 26 GHz (1,1cm) do 36 GHz (8mm). Urządzenie znajduje się na najbardziej suchej pustyni świata - Atacama. Dzięki takiemu położeniu zapewniono CBI prace w niskiej wilgotności powietrza jaka panuje na wysokości 5080 metrów. Wyniki badań ukażą się w Astrophysical Journal.
Źródło | K. Zawada
Na rysunku: Wszechświat w wieku 300 000 lat. (Photo: CBI/Caltech/NSF)
(Tekst ukazał się pierwotnie w serwisie Orion, którego zasoby zostały włączone do portalu Urania)
