Ekipa britanskih in avstralskih astronomov je danes sporočila, da je našla manjkajočo povezavo, ki sodobne galaksije, kot je naša Mlečna pot, neposredno povezuje z Velikim praskom, ki je ustvaril naše vesolje pred 14 tisoč milijoni let. Ugotovitve so rezultat 10-letnega prizadevanja za preslikavo porazdelitve 220 000 galaksij v konzorciju astronomov 2dFGRS (2-stopinjska polja Galaksija z rdečimi premiki), ki uporablja 3,8-metrski anglo-avstralski teleskop (AAT) . Ta manjkajoča povezava se je pokazala v obstoju subtilnih značilnosti razdelitve galaksij v raziskavi. Analiza teh lastnosti je ekipi omogočila tudi tehtanje vesolja z izjemno izjemno natančnostjo.
2dFGRS je zelo natančno izmeril porazdelitev galaksij, imenovane obsežna struktura vesolja. Ti vzorci segajo v velikost od 100 milijonov do milijarde svetlobnih let. Lastnosti obsežne strukture so določene s fizikalnimi procesi, ki so delovali, ko je bilo vesolje zelo mlado.
Dr Shaun Cole z univerze v Durhamu, ki je vodil raziskavo, pojasnjuje: "V trenutku rojstva je vesolje vsebovalo drobne nepravilnosti, za katere se domneva, da so posledica" kvantnih "ali subatomskih procesov. Te nepravilnosti so se od leta naprej stopnjevale zaradi gravitacije in na koncu so nastale galaksije, ki jih vidimo danes. "
Teoretiki so v šestdesetih letih prejšnjega stoletja predlagali, da bi bilo treba prvotno seme galaksij gledati kot valovanje v sevanju kozmičnega mikrovalovnega sevanja (CMB), ki ga oddajajo toplote, ki so ostale od velikega poka, ko je bilo vesolje staro le 350.000 let. Popadke je nato leta 1992 videl Nasin satelit COBE, vendar do zdaj ni bilo mogoče dokazati nobene trdne povezave s tvorbo galaksije. 2dFGRS je ugotovil, da se je vzorec v teh valovih razširil na sodobno vesolje in ga lahko danes zaznamo v galaksijah.
Vzorci v CMB vsebujejo vidne točke približno ene stopinje, ustvarjene z zvočnimi valovi, ki se širijo v nepredstavljivo vroči plazmi Velikega poka. Te lastnosti so znane kot "akustični vrhovi" ali "barionske vijuge". Teoretiki so ugibali, da bi zvočni valovi lahko pustili tudi svoj odtis v prevladujoči komponenti vesolja - eksotični "temni snovi", ki sama poganja tvorbo galaksij. Fiziki in astronomi so poskušali prepoznati ta odtis na zemljevidih lastne galaktične soseske.
Po letih mučnega dela, ki je meril galaksije na anglo-avstralskem teleskopu in modeliral njihove lastnosti s prefinjenimi matematičnimi in računskimi tehnikami, je skupina 2dFGRS prepoznala odtis zvočnih valov v velikem naletu. Zdi se, da so občutljive lastnosti v "spektru moči", statistiki, ki jo astronomi uporabljajo za količinsko opredelitev vzorcev, prikazanih na zemljevidih porazdelitve galaksij. Te lastnosti so skladne s tistimi, ki jih vidimo v mikrovalovnem ozadju - kar pomeni, da razumemo zgodovino življenja plina, iz katerega so nastale Galaksije.
Funkcije bariona vsebujejo podatke o vsebini vesolja, zlasti o količini navadne snovi (poznane kot barijoni), vrste stvari, ki se je zgostila v zvezde in planete in iz katere smo sami ustvarjeni.
Profesor Carlos Frenk, direktor Inštituta za računalniško kozmologijo Univerze v Durhamu, je dejal: "Te lastnosti bariona so genetski odtis našega vesolja. Vzpostavijo neposredno evolucijsko povezavo z velikim praskom. Najti jih je mejnik v našem razumevanju, kako je nastajal kozmos. "
Profesor John Peacock z univerze v Edinburghu, vodja skupine v Združenem kraljestvu za sodelovanje pri 2dFGRS, je dejal: "Mislim, da nihče ne bi pričakoval, da bodo enostavne kozmološke teorije delovale tako dobro. Imamo veliko srečo, da vidimo, kako se je ta slika vesolja uveljavila. "
2dFGRS je pokazal, da so barioni majhen sestavni del našega vesolja, saj predstavljajo le 18% celotne mase, preostalih 82% pa je videti kot temna snov. Skupina 2dFGRS je prvič prebila 10-odstotno oviro natančnosti pri merjenju skupne mase vesolja.
Kot da ta slika ni bila dovolj čudna, je 2dFGRS tudi pokazal, da vsa masa vesolja (tako svetlobna kot temna) odtehta 4: 1 s še bolj eksotično komponento, imenovano "vakuumska energija" ali "temna energija". Ta ima protigravitacijske lastnosti, zaradi česar se širjenje vesolja pospeši. Do tega sklepa je prišlo pri združevanju rezultatov 2dFGRS s podatki o mikrovalovnem sevanju ozadja, ki je ostalo od trenutka, ko so bile ustvarjene funkcije bariona. Izvor in identiteta temne energije ostaja ena najglobljih skrivnosti sodobne znanosti.
Naše znanje o mikrovalovnem ozadju se je leta 2003 močno izboljšalo s podatki iz Nasinega satelita WMAP. Skupina WMAP je svoje podatke združila z zgodnejšo analizo dela 2dFGRS in ugotovila, da resnično živimo v vesolju, ki prevladuje temno. Leta 2003 jo je revija Science poimenovala "preboj leta". Zdaj odkritje kozmične manjkajoče povezave s strani ekipe 2dFGRS skoraj natanko leto kasneje kroni dosežke desetletja mukotrpnega dela.
V zanimivi zasnovi je mogoče namige o identiteti temne energije zbrati z iskanjem barionskih značilnosti v razvijajoči se galaksiji, ki se razvija na polovici poti med zdaj in velikim praskom. Britanski astronomi in njihovi sodelavci po vsem svetu načrtujejo velike raziskave galaksij zelo oddaljenih galaksij s tem ciljem.
Neodvisna potrditev prisotnosti barionovih značilnosti v obsežni strukturi je raziskovanje Sloan Digital Sky Survey. Uporabljajo komplementarno metodo, ki ne vključuje spektra moči, in preučujejo redko podmnožico galaksij v večjem volumnu kot 2dFGRS. Kljub temu so sklepi konsistentni, kar je zelo zadovoljujoče.
Profesor Michael Strauss z univerze Princeton, predstavnik za sodelovanje v SDSS, je dejal: "To je čudovita znanost. Obe skupini sta zdaj neodvisno videli neposredne dokaze o rasti strukture zaradi gravitacijske nestabilnosti od začetnih nihanj v kozmičnem mikrovalovnem ozadju. "
Izvirni vir: PPARC News Release
