Нова подробна картина на детската вселена, където червеното обозначава топли петна, а синьото за по-хладните зони. Кредит за изображение: NASA / WMAP Кликнете за увеличение
Учените събраха нови доказателства, подкрепящи инфлационната теория за разширяване благодарение на новите данни от NASA на Уилкинсън Микровълнова анизотропична сонда (WMAP). Космическият апарат извършва непрекъснати наблюдения на космическото фоново лъчение; последващото сияние на Големия взрив. Тези последни наблюдения създадоха карта на небето толкова подробно, че учените успяха да проследят как микроскопичните колебания в изначалната Вселена се увеличават в трилионна секунда от бързо разширяване, за да създадат звездите и галактиките, които виждаме днес.
Учените, надничащи към най-старата светлина във Вселената, разполагат с нови доказателства в подкрепа на концепцията за инфлацията. Концепцията представя, че Вселената се е разширила много трилиона пъти по-малко от трилионна част от секундата в началото на големия взрив.
Тази констатация, направена с помощта на сондата на Анизотропията на Уилкинсън Уилкинсън (WMAP), се основава на три години непрекъснати наблюдения на космическия микровълнов фон (CMB) - светлината след светлината, произведена, когато Вселената е била на по-малко от милион години.
Данните за поляризацията на WMAP позволяват на учените да разграничат конкурентните модели на инфлация за първи път. Това е крайъгълен камък в космологията. „Вече можем да различим различните версии на случилото се в рамките на първата трилионна част от секундата от Вселената“, казва главният изследовател на WMAP Чарлз Бенет от университета Джонс Хопкинс в Балтимор. „Колкото по-дълго се наблюдава WMAP, толкова повече се разкрива за това как нашата Вселена е нараснала от микроскопични квантови колебания до огромните простори на звезди и галактики, които виждаме днес.“
Предишните резултати от WMAP бяха фокусирани върху температурните колебания на тази светлина, които осигуриха точна епоха на Вселената и вникване в нейната геометрия и състав. Новите наблюдения на WMAP дават не само по-подробна температурна карта, но и първата карта на пълното небе на поляризацията на CMB. Този голям пробив ще позволи на учените да получат много по-задълбочен поглед върху случилото се през първата трилионна част от секундата на Вселената. Резултатите от WMAP са представени в Astrophysical Journal и са публикувани на
http://wmap.gsfc.nasa.gov/results
Физиката на големия взрив описва как се развиват материята и енергията през последните 13,7 милиарда години. Наблюдението на WMAP за одеялото от хладно микровълново лъчение, което прониква във Вселената, показва модели, които бележат семената на това, което е прераснало в звезди и галактики. Моделите са малки температурни разлики в тази изключително равномерна светлина. WMAP забелязва температурни колебания при нива, по-малки от милионна степен.
WMAP може да разрешава функции в космическия микровълнов фон въз основа на поляризацията или начина, по който светлината се променя от средата, през която преминава. Например слънчевата светлина, отразяваща се от лъскав предмет, е поляризирана. Сравняването на яркостта на широките функции с компактните функции на фона на микровълновата печка или светлината след светлината помага да се разкаже историята на детската вселена. Едно дълго задържано прогнозиране беше, че яркостта ще бъде еднаква за функции от всички размери. За разлика от тях, най-простите версии на инфлацията прогнозират, че относителната яркост намалява, тъй като характеристиките стават малки, тенденция, наблюдавана в новите данни.
„Това е съвсем нова територия“, заяви членът на екипа на WMAP Лиман Пейдж от Принстънския университет в Принстън, щата Дж. Дж. „Данните за поляризацията ще станат по-силни, тъй като WMAP продължава да наблюдава фона на микровълновата. Новите резултати на WMAP засилват неотложността на търсенето на знака на гравитационната вълна на инфлацията. Ако в бъдещите измервания се наблюдават гравитационни вълни, това би било солидно доказателство за инфлацията. "
С по-богата температурна карта и новата карта на поляризацията данните на WMAP благоприятстват най-простите версии на инфлацията. В общи линии, инфлацията показва, че в началото на големия взрив квантовите колебания - краткотрайни изблици на енергия на субатомно ниво - се превръщат от бързото инфлационно разрастване в колебания на материята, което в крайна сметка дава възможност да се формират звезди и галактики. Най-простите версии на инфлацията предвиждат, че колебанията с най-големи размери също ще бъдат най-силни. Новите резултати от WMAP благоприятстват този подпис.
Инфлационната теория прогнозира, че същите тези колебания също произвеждат първични гравитационни вълни, чието изкривяване на пространството и времето оставя знак в поляризацията на CMB. Това ще бъде важна цел на бъдещите измервания на CMB, които, ако бъдат открити, ще осигурят зашеметяващо потвърждение на инфлацията.
„Инфлацията беше невероятна концепция, когато беше предложена за първи път преди 25 години и сега можем да я подкрепим с реални данни“, заяви членът на екипа на WMAP Гари Хиншоу от Центъра за космически полети Goddard на NASA в Greenbelt, Md.
WMAP, партньорство между Годард и Принстън, стартира на 30 юни 2001 г. Екипът на WMAP включва изследователи в американски и канадски университети и институти. За изображения и информация в мрежата за WMAP, посетете:
http://www.nasa.gov/vision/universe/wmap_pol.html
Оригинален източник: NASA News Release
