Кредит за изображение: NSF
Астрономите от Националната научна фондация и Caltech са създали най-подробните изображения, правени някога от най-старата светлина, излъчвана от Вселената. Екипът използва Cosmic Background Imager - масив от чувствителни микровълнови детектори в чилийската пустиня, за да събере светлина, пътувала 14 милиарда години, за да достигне Земята; тя ни показва Вселената на едва 300 000 години, точно когато семената на материята са започнали да се образуват, в крайна сметка се превръщат в галактики, звезди, планети и нас.
Астрономите, опериращи от отдалечено плато в чилийската пустиня, са произвели най-подробните изображения, правени някога от най-старата светлина, излъчвана от Вселената, осигурявайки независимо потвърждение на противоречиви теории за произхода на материята и енергията.
Изтласквайки границите на наличната технология, космическият фонограф (CBI), финансиран от Националната научна фондация (NSF) и Калифорнийския технологичен институт (Калтех), засече минутни изменения в космическия микровълнов фон, радиацията, която е пътувала до Земята над почти 14 милиард години. Карта на колебанията показва първите ориентировъчни семена от материя и енергия, които по-късно ще се развият в струпвания от стотици галактики.
Измерванията също така дават независими доказателства за дълго обсъжданата теория за инфлацията, която гласи, че Вселената претърпя насилствено разширение в първите си микромоменти. След около 300 000 години той се охлажда достатъчно, за да позволи на семената на материята да се образуват и да станат „прозрачни“, позволявайки на светлината да преминава. CBI наблюдава останки от тази ранна радиация. Данните също така помагат на учените да научат повече за отблъскващата сила, наречена „тъмна енергия“, която изглежда опровергава гравитацията и принуждава Вселената да се ускорява с непрекъснато нарастващи темпове.
„Това е основното изследване в най-добрия и най-вълнуващия начин,“ каза директорът на NSF Рита Колуел. „Всеки нов образ на ранната Вселена усъвършенства нашия модел за това как започна всичко. Тъй като Вселената расте и се разпространява, знанието на човечеството за собствения ни произход продължава да се разширява, благодарение на техническата експертиза и постоянството на пациентите на учени като тези. "
„За пръв път видяхме семената, които са породили струпвания на галактики, като по този начин поставяме теориите за образуване на галактики на стабилна основа за наблюдение“, заяви ръководителят на екипа Антъни Ридхед от Калтех. „Тези уникални наблюдения с висока резолюция предоставят нов набор от критични тестове на космологията и дават нови и независими доказателства, че Вселената е плоска и е доминирана от тъмна материя и тъмна енергия.“
Readhead, с колегите от Caltech Стив Падин и Тимъти Пиърсън и други от Канада, Чили и САЩ, генерира най-добрите измервания досега на космическия микровълнов фон. Космическият микровълнов фон (CMB) е запис на първите фотони, избягали от бързо охлаждащата се, коализираща се вселена около 300 000 години след космическата експлозия, известна като Големия взрив, за която обикновено се смята, че е родила Вселената.
Данните от CBI за температурните разпределения в CMB поддържат модификация на теорията за Големия взрив; тази модификация се нарича инфлационна теория. Инфлацията гласи, че горещата плазма на първоначалната Вселена е претърпяла изключително бързо и бързо разрастване през първите си 10 -32 секунди. Отклоненията в температурата, измерени от CBI, са толкова малки, колкото 10 милиона.
Начертавайки пиковете на разпределението на температурата, учените показаха, че точните данни за CBI са напълно в съответствие с инфлацията и потвърждават по-ранните открития на други учени. През април 2000 г. международен екип от космолози, воден от Ендрю Ланге от Caltech, обяви първите убедителни доказателства, че Вселената е плоска - тоест нейната геометрия е такава, че успоредните линии няма нито да се сближават, нито да се разминават. Екипът на Lange наблюдава с различна честота от CBI, използвайки балон с голяма надморска височина, прелетял над Антарктида.
Оттогава два други екипа - използвайки независими методи - разкриха своите анализи на много слабите колебания в температурата сред космическите микровълни. Четирите инструмента проведоха прецизни измервания на параметри, които космолозите отдавна използват за описване на ранната Вселена. Всеки набор от данни предлага нови улики за формата на ембрионалната плазма и приближава учените до окончателните отговори. NSF подкрепя работата на четирите екипа и техните инструменти, някои от тях повече от 15 години.
Пет доклада за данните на CBI бяха представени днес в Astrophysical Journal за публикуване.
CBI се състои от 13 интерферометра, монтирани на платформа с диаметър 6 метра, работещи на честоти от 26 GHz до 36 GHz. Разположен в най-сухата пустиня в света - Atacama - CBI се възползва от ниската влажност на височина 5,080 метра (16 700 фута). NSF подкрепя изследванията на CBI от 1995 г. Националният съвет за наука и технологии на Чили предостави сайта на CBI.
Оригинален източник: NSF News Release
