Az Egyesült Királyság és az ausztrál csillagászok egy csoportja ma bejelentette, hogy megtalálja a hiányzó linket, amely közvetlenül összekapcsolja a modern galaxisokat, például a Tejútunkat, és a Nagyrobbanással, amely 14 000 millió évvel ezelőtt létrehozta az univerzumunkat. A megállapítások egy tízéves erőfeszítés eredményei, amelyekben a 2dFGRS (2 fokos Field Galaxy Redshift Survey), a csillagászok konzorciuma, a 3,8 méteres anglo-ausztrál távcső (AAT) segítségével térképezi fel a 220 000 galaxis űrbeli eloszlását. . Ezt a hiányzó linket felfedték a felmérés finom vonásainak megfigyelése a galaxis eloszlásában. Ezen tulajdonságok elemzése lehetővé tette a csapat számára, hogy példátlan pontossággal mérje meg az univerzumot.
A 2dFGRS nagyon részletesen megmérte a galaxisok eloszlását, az úgynevezett világegyetem nagy léptékű szerkezetét. Ezeknek a mintáknak a mérete 100 millió és 1 milliárd fényév közötti. A nagy léptékű szerkezet tulajdonságait olyan fizikai folyamatok határozzák meg, amelyek akkor működtek, amikor az univerzum még nagyon fiatal volt.
Dr. Shaun Cole a Durham Egyetemen, aki a kutatást vezette, elmagyarázza: „A születés pillanatában az univerzum apró szabálytalanságokat tartalmazott, amelyek feltételezhetően„ kvantum ”vagy szubatómiai folyamatok eredményei voltak. Ezeket a szabálytalanságokat azóta is súlyosbítja a gravitáció, és végül azok a galaxisok okozták, amelyeket ma látunk. ”
Az 1960-as évek teoretikusai azt sugallták, hogy a galaxisok elsődleges magjait hullámoknak kell tekinteni a Kozmikus Mikrohullámú Háttér (CMB) sugárzás során, amelyet a Nagyrobbanásból megmaradó hő bocsát ki, amikor az Univerzum csupán 350 000 éves volt. Később 1992-ben a NASA COBE műholda látta a hullámokat, ám eddig a galaxisok kialakulásával nem lehetett kimutatni szoros kapcsolatot. A 2dFGRS úgy találta, hogy az ezekben a hullámokban látott minta elterjedt a modern világegyetemben, és ma is felfedezhető a galaxisokban.
A CMB mintái körülbelül egy fokos átmérőjű észrevehető foltokat tartalmaznak, amelyeket a Big Bang elképzelhetetlenül forró plazmájában terjedő hanghullámok generálnak. Ezeket a jellemzőket „akusztikus csúcsoknak” vagy „baryon parókáknak” nevezzük. A teoretikusok azt feltételezték, hogy a hanghullámok lenyomatot hagyhattak az univerzum domináns alkotóelemében is - az egzotikus „sötét anyagban”, amely maga a galaxisok kialakulását vezérli. A fizikusok és a csillagászok megpróbálják azonosítani ezt a lenyomatot a saját galaktikus szomszédságunk térképén.
Az évek óta elvégzett szorgalmas munka után a galaxisok mérését az anglo-ausztrál távcsövekkel, és tulajdonságaik modellezését kifinomult matematikai és számítási technikákkal végezték el, a 2dFGRS csapata azonosította a hanghullámok lenyomatát a Nagyrobbanásban. Finom tulajdonságai a „hatalmi spektrumban”, amelyet az csillagászok használtak a galaxis eloszlásának térképén látható minták számszerűsítésére. Ezek a tulajdonságok összhangban állnak a mikrohullámú háttérben láthatóval - ami azt jelenti, hogy megértjük annak a gáznak az életét, amelyből a galaxisok képződtek.
A baryon tulajdonságai információkat tartalmaznak az univerzum tartalmáról, különös tekintettel a rendes anyag mennyiségére (úgynevezett baryonokra), azokról a dolgokról, amelyek csillagokká és bolygókké kondenzálódtak, és amelyeket mi magunk készítünk.
Carlos Frenk professzor, a Durham Egyetem Számítógépes Kozmológia Intézetének igazgatója elmondta: „Ezek a baryon tulajdonságok a világegyetem genetikai ujjlenyomata. Közvetlen evolúciós kapcsolatot létesítenek a Nagy Bangdal. Ezek megtalálása mérföldkő a kozmosz kialakulásának megértésében. ”
John Peacock professzor a 2dFGRS együttműködés brit vezetõjébõl, az Edinburgh University-rõl azt mondta: „Nem hiszem, hogy bárki is elvárhatta volna az egyszerû kozmológiai elméletek ilyen jó mûködését. Nagyon szerencsések vagyunk, hogy körülnézhetjük ezt a képet a létrehozott világegyetemről. ”
A 2dFGRS kimutatta, hogy a baryonok univerzumunk kis alkotóelemei, amelyek a teljes tömegnek csupán 18% -át teszik ki, a fennmaradó 82% pedig sötét anyagként jelenik meg. Első alkalommal a 2dFGRS csapata megtörte a 10 százalékos pontossági korlátokat az univerzum teljes tömegének mérésekor.
Mintha ez a kép nem lenne furcsa, a 2dFGRS azt is kimutatta, hogy az univerzumban lévő összes tömeget (világító és sötét is) 4: 1-rel meghaladja egy még egzotikusabb összetevő, amelyet „vákuum energia” vagy „sötét energia” -nak neveznek. Ennek antigravitációs tulajdonságai vannak, ami felgyorsítja az univerzum tágulását. Ez a következtetés akkor merül fel, amikor a 2dFGRS eredményeket összekapcsoljuk a mikrohullámú háttér sugárzásra vonatkozó adatokkal, amelyek a baryon jellemzők létrehozásának időpontjától megmaradtak. A sötét energia eredete és identitása továbbra is a modern tudomány egyik legmélyebb rejtélye.
A mikrohullámú háttérrel kapcsolatos ismereteink 2003-ban hatalmas mértékben javultak a NASA WMAP műholdas adataival. A WMAP csapata összekapcsolta információkat a 2dFGRS egy részének korábbi elemzésével, és arra a következtetésre jutott, hogy valóban sötét energia által uralt univerzumban élünk. Ezt a Science magazin 2003-ban „az év áttörésévé” nevezte. Most, hogy a 2dFGRS csapata felfedezte a kozmikus hiányzó kapcsolatot, majdnem pontosan egy évvel később, egy évtizedes szorgalmas munka eredményeit koronázza meg.
Érdekes fordulatban a sötét energia identitására vonatkozó utalások felismerhetők, ha a mai és a Nagyrobbanás között félúton megtalálják a baryon jellemzőit a fejlődő galaxis eloszlásban. Az Egyesült Királyságbeli csillagászok és munkatársaik szerte a világon most távoli galaxisok nagy galaxis-felméréseit tervezik erre a célra.
Az Egyesült Államok által vezetett Sloan Digital Sky Survey felméréséből függetlenül megerősítést nyer a baryon jellemzői a nagyléptékű struktúrában. Kiegészítő módszert használnak, amely nem foglalja magában az erősséget, és a galaxisok ritka részhalmazát tanulmányozzák nagyobb térfogaton, mint a 2dFGRS. A következtetések mindazonáltal következetesek, ami nagyon kielégítő.
Michael Strauss, a Princetoni Egyetem, az SDSS együttműködés szóvivője elmondta: „Ez csodálatos tudomány. A két csoport most függetlenül látta a struktúra növekedésének közvetlen bizonyítékait a kozmikus mikrohullámú háttér kezdeti ingadozásainak gravitációs instabilitása alapján. "
Eredeti forrás: PPARC sajtóközlemény
