Nova podrobna slika otroškega vesolja, kjer rdeča označuje tople lise in modra za hladnejša območja. Kreditna slika: NASA / WMAP Klikni za povečavo
Znanstveniki so zbrali nove dokaze, ki podpirajo inflacijsko teorijo širjenja, zahvaljujoč se novim podatkom iz Nasine sonde Wilkinson Microwave Anisotropy (WMAP). Vesoljsko plovilo stalno opazuje sevanje kozmičnega ozadja; zatemnitev velikega poka. Ta zadnja opazovanja so ustvarila zemljevid neba tako podrobno, da so znanstveniki lahko izsledili, kako so se mikroskopska nihanja v prvotnem vesolju povečala v trilijonski sekundi hitrega širjenja, da bi ustvarili zvezde in galaksije, ki jih vidimo danes.
Znanstveniki, ki se vračajo v najstarejšo luč v vesolju, imajo nove dokaze v podporo konceptu inflacije. Koncept predstavlja, da se je vesolje na začetku velikega praska razširilo za več trilijonov več kot svojo trilijonto sekunde.
Ta ugotovitev, narejena z NASA-ino Wilkinson mikrovalovno anizotropijsko sondo (WMAP), temelji na treh letih nepretrganega opazovanja kozmičnega mikrovalovnega ozadja (CMB), svetlobne svetlobe, proizvedene, ko je bilo vesolje staro manj kot milijon let.
Podatki o polarizaciji WMAP omogočajo znanstvenikom, da prvič razlikujejo med konkurenčnimi modeli inflacije. To je mejnik v kozmologiji. "Zdaj lahko ločimo različne različice tega, kar se je zgodilo v prvi trilijontni sekundi sekunde vesolja," je dejal glavni preiskovalec WMAP Charles Bennett z univerze Johns Hopkins v Baltimoru. "Dlje kot opazujemo WMAP, bolj razkrivamo, kako je naše vesolje raslo od mikroskopskih kvantnih nihanj do ogromnih površin zvezd in galaksij, ki jih vidimo danes."
Prejšnji rezultati WMAP so se osredotočili na temperaturna nihanja te svetlobe, kar je omogočilo natančno starost vesolja in vpogled v njegovo geometrijo in sestavo. Nova opazovanja WMAP ne prinašajo samo podrobnejšega temperaturnega zemljevida, ampak tudi prvi zemljevid polarizacije CMB s polnim nebom. Ta velik preboj bo znanstvenikom omogočil veliko globlji vpogled v dogajanje v prvi trilijonsi sekunde vesolja. Rezultati WMAP so bili predloženi v Astrophysical Journal in objavljeni na
http://wmap.gsfc.nasa.gov/resultati
Fizika velikega praska opisuje, kako sta se materija in energija razvijali v zadnjih 13,7 milijardah let. WMAP-ovo opazovanje odeje hladnega mikrovalovnega sevanja, ki prežema vesolje, prikazuje vzorce, ki označujejo seme tega, kar je preraslo v zvezde in galaksije. Vzorci so majhne temperaturne razlike znotraj te izredno enotne svetlobe. WMAP zazna temperaturna nihanja na ravneh, ki so manjše od milijonske stopinje.
WMAP lahko razreši lastnosti kozmičnega mikrovalovnega ozadja na podlagi polarizacije ali načina, kako svetlobo spreminja okolje, skozi katero prehaja. Na primer, sončna svetloba, ki se odbija od svetlečega predmeta, je polarizirana. Primerjava svetlosti širokih funkcij s kompaktnimi funkcijami v mikrovalovnem ozadju ali svetlobi po zatemnitvi pomaga pomagati pripovedovati zgodbo o otroškem vesolju. Ena dolgoročna napoved je bila, da bo svetlost enaka za lastnosti vseh velikosti. Nasprotno pa najpreprostejše različice inflacije napovedujejo, da se relativno svetlost zmanjšuje, ko so funkcije majhne, kar je opaziti v novih podatkih.
"To je povsem novo ozemlje," je dejal član skupine WMAP Lyman Page z univerze Princeton v Princetonu v zvezni državi J. J. "Polarizacijski podatki bodo močnejši, ko WMAP še naprej opazuje mikrovalovno ozadje. Novi rezultati WMAP povečujejo nujnost iskanja znaka gravitacijskega vala inflacije. Če v prihodnjih meritvah opazimo gravitacijske valove, bi bil to trden dokaz za inflacijo. "
Podatki WMAP so z bogatejšo temperaturno karto in novo polarizacijsko karto naklonjeni najpreprostejšim različicam inflacije. Na splošno inflacija kaže, da so se na začetku velikega naleta kvantna nihanja - kratkotrajni sunki energije na subatomski ravni - s hitro inflacijsko ekspanzijo spremenili v nihanje materije, ki je na koncu omogočila oblikovanje zvezd in galaksij. Najenostavnejše različice inflacije napovedujejo, da bodo tudi najmočnejša nihanja največja. Novi rezultati WMAP podpirajo ta podpis.
Inflacijska teorija napoveduje, da so ta ista nihanja povzročila tudi primordialna gravitacijska valovanja, katerih izkrivljanje prostora in časa pušča podpis v polarizaciji CMB. To bo pomemben cilj prihodnjih meritev CMB, ki bi, če bi jih našli, zagotovili osupljivo potrditev inflacije.
"Inflacija je bila osupljiv koncept, ko je bila prvič predlagana pred 25 leti in zdaj jo lahko podpremo z resničnimi podatki," je dejal član skupine WMAP Gary Hinshaw iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu, Md.
WMAP, partnerstvo med Goddardom in Princetonom, se je začelo 30. junija 2001. Skupina WMAP vključuje raziskovalce na ameriških in kanadskih univerzah in inštitutih. Za slike in informacije o spletu o WMAP obiščite:
http://www.nasa.gov/vision/universe/wmap_pol.html
Izvirni vir: NASA News Release
