Екип от астрономи от Великобритания и Австралия днес обяви, че е открил липсващата връзка, която пряко свързва съвременните галактики като нашия Млечен път с Големия взрив, създал нашата Вселена преди 14 хиляди милиона години. Резултатите са резултат от 10-годишни усилия за картографиране на разпределението в космоса на 220 000 галактики от 2dFGRS (2-степенно полево галактическо преобразуване), консорциум от астрономи, използващ 3,8-метровия англо-австралийски телескоп (AAT) , Тази липсваща връзка беше разкрита при наличието на фини характеристики в разпределението на галактиките в проучването. Анализът на тези характеристики също позволи на екипа да претегли Вселената с безпрецедентна точност.
2dFGRS измерва много подробно разпределението на галактиките, наречено мащабна структура на Вселената. Тези модели варират в размер от 100 милиона до 1 милиард светлинни години. Свойствата на мащабната структура се определят от физически процеси, които са действали, когато Вселената наистина е била много млада.
Д-р Шон Коул от университета в Дърам, който ръководи изследването, обяснява: „В момента на раждането Вселената съдържаше малки нередности, за които се смята, че са резултат от„ квантови “или субатомни процеси. Тези нередности се усилват от гравитацията оттогава и в крайна сметка породиха галактиките, които виждаме днес. "
Теоретиците през 60-те години на миналия век предполагат, че първоначалните семена на галактиките трябва да се разглеждат като пулсации в радиацията на космическия микровълнов фон (CMB), излъчвана в горещината, останала от Големия взрив, когато Вселената е била на едва 350 000 години. Впоследствие са видени пулсации през 1992 г. от спътника COBE на НАСА, но досега не може да се демонстрира твърда връзка с формирането на галактика. 2dFGRS е установил, че модел, наблюдаван в тези пулсации, се е разпространил в съвременната Вселена и може да бъде открит в галактики днес.
Моделите в CMB съдържат изпъкнали петна от около един градус, произведени от звукови вълни, разпространяващи се в невъобразимо горещата плазма на Големия взрив. Тези характеристики са известни като „акустични върхове“ или „барионски клатници“. Теоретиците спекулираха, че звуковите вълни може също да оставят отпечатък в доминиращия компонент на Вселената - екзотичната „тъмна материя“, която сама по себе си задвижва образуването на галактики. Физиците и астрономите започнаха да се опитват да идентифицират този отпечатък в карти от нашия собствен галактически квартал.
След години на усърдна работа, правеща измервания на галактики в англо-австралийския телескоп и моделиране на техните свойства с усъвършенствани математически и изчислителни техники, екипът на 2dFGRS идентифицира отпечатъка на звукови вълни в Големия взрив. Изглежда като деликатни характеристики в „спектъра на мощността“, статистиката, използвана от астрономите за количествено определяне на моделите, наблюдавани в картите на разпределението на галактиката. Тези характеристики са в съответствие с тези, наблюдавани в микровълновия фон - което означава, че разбираме историята на живота на газа, от който са се образували Галактиките.
Характеристиките на бариона съдържат информация за съдържанието на Вселената, по-специално за количеството обикновена материя (известна като бариони), вида неща, които са се кондензирали в звезди и планети и от които самите ние сме направени.
Професор Карлос Френк, директор на Института по компютърна космология на университета в Дърам, казва: „Тези характеристики на бариона са генетичният пръстов отпечатък на нашата вселена. Те установяват пряка еволюционна връзка с Големия взрив. Намирането им е крайъгълен камък в нашето разбиране за това как се е образувал Космосът. "
Професор Джон Паун от университета в Единбург, британски ръководител на екипа за сътрудничество 2dFGRS, заяви: „Не мисля, че някой би очаквал прости космологични теории да работят толкова добре. Имаме голям късмет, че сме наоколо, за да видим тази картина на вселената създадена. "
2dFGRS показа, че барионите са малък компонент от нашата Вселена, съставляващ едва 18% от общата маса, а останалите 82% изглеждат като тъмна материя. За първи път екипът на 2dFGRS наруши 10-процентовата бариера за точност при измерване на общата маса на Вселената.
Сякаш тази картина не беше достатъчно странна, 2dFGRS също показа, че цялата маса във Вселената (и светеща, и тъмна) надвишава 4: 1 от още по-екзотичен компонент, наречен „вакуумна енергия“ или „тъмна енергия“. Това има антигравитационни свойства, което води до ускоряване на разширяването на Вселената. Това заключение възниква при комбиниране на 2dFGRS резултати с данни за микровълновото фоново лъчение, останало от времето, когато са създадени функциите на бариона. Произходът и идентичността на тъмната енергия остава една от най-дълбоките загадки на съвременната наука.
Нашите познания за микровълновия фон значително се подобриха през 2003 г. благодарение на данните от спътника на НАСА на НАСА. Екипът на WMAP комбинира своята информация с по-ранен анализ на част от 2dFGRS, за да заключи, че наистина живеем във вселена с доминирана от тъмна енергия. Това беше наречено „пробив на годината“ през 2003 г. от списание Science. Сега откриването на космическата липсваща връзка от екипа на 2dFGRS, почти точно година по-късно, увенчава постиженията на десетилетия старателна работа.
В интересен обрат, улики за идентичността на тъмната енергия могат да бъдат събрани чрез намиране на характеристики на барион в развиващата се галактика, разпределена на половината път между сега и Големия взрив. Британските астрономи и техните сътрудници по целия свят сега планират големи галактически проучвания на много далечни галактики с тази цел.
Независимото потвърждение за наличието на характеристики на барион в мащабната структура идва от ръководеното от САЩ Sloan Digital Sky Survey. Те използват допълващ метод, който не включва енергийния спектър и изучават рядко подмножество от галактики с по-голям обем от 2dFGRS. Независимо от това, изводите са последователни, което е много удовлетворяващо.
Професор Майкъл Строс от университета в Принстън, говорител за сътрудничеството в SDSS, заяви: „Това е прекрасна наука. Двете групи сега независимо виждат преки доказателства за растежа на структурата чрез гравитационна нестабилност от първоначалните колебания, наблюдавани в космическия микровълнов фон. "
Оригинален източник: PPARC News Release
