Kép jóváírása: NSF
A Nemzeti Tudományos Alapítvány és a Caltech csillagászai a leg részletesebb képeket készítették, amelyek valaha készültek az univerzum által kibocsátott legrégebbi fényről. A csapat a Kozmikus Háttérképet használta, egy érzékeny mikrohullámú detektor-sorozatot a chilei sivatagban, hogy összegyűjtse a fényt, amely 14 milliárd évig utazott a Föld eléréséhez; megmutatja nekünk a mindössze 300 000 éves korban működő világegyetemet, ahogy az anyag magjai is kialakulni kezdtek, végül galaxisokká, csillagokká, bolygókké és velünk válnak.
A chilei sivatagban egy távoli fennsíkon működő csillagászok készítették a leg részletesebb képeket, amelyek valaha készültek az univerzum által kibocsátott legrégebbi fényről, függetlenül megerősítve az ellentmondásos elméleteket az anyag és energia eredetéről.
A rendelkezésre álló technológia határait meghaladva, a Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) és a Kaliforniai Technológiai Intézet (Caltech) által finanszírozott Kozmikus Háttérkép (CBI) észlelte a kozmikus mikrohullámú háttér percváltozásait, a sugárzást, amely majdnem 14 milliárd év. Az ingadozások térképe megmutatja az anyag és az energia első óvatos magjait, amelyek később galaxisok százaiból álló klaszterekké alakulnak.
A mérések független bizonyítékokat szolgáltatnak a régóta vitatott inflációs elmélethez is, amely kimondja, hogy az univerzum hevesen növekedett az első mikromomentusokban. Körülbelül 300 000 év elteltével eléggé lehűlt, hogy az anyag magjai kialakulhassanak, és átlátszóvá váltak, lehetővé téve a fény áthatolását. A CBI megfigyelte a korai sugárzás maradványait. Az adatok segítenek a tudósoknak többet megtudni a „sötét energia” elnevezésű visszatükröző erőről is, amely látszólag szembeszáll a gravitációval és arra kényszeríti az univerzumot, hogy egyre növekvő ütemben gyorsuljon fel.
"Ez a legkisebb és legizgalmasabb alapkutatás" - mondta Rita Colwell, az NSF igazgatója. „A korai világegyetem minden új képe finomítja modellünket, hogy kezdődött. Ahogy az univerzum növekszik és terjed, az emberiség saját eredetének ismerete tovább bővül, köszönhetően az ilyen tudósok technikai szakértelmének és beteg kitartásának. "
"Első alkalommal láttuk a magvakat, amelyek galaxiscsoportok kialakulásához vezettek, így a galaxisok kialakulásának elméleteit szilárd megfigyelési alapokra helyezték" - mondta Anthony Readhead, a Caltech csapatvezetője. "Ezek az egyedülálló nagy felbontású megfigyelések új sorozatot adnak a kozmológia kritikai teszteiről, és új és független bizonyítékokat szolgáltatnak arról, hogy az univerzum sík, sötét anyag és sötét energia uralja."
A Readhead, a Caltech kollégái, Steve Padin és Timothy Pearson, valamint mások, Kanadából, Chileből és az Egyesült Államokból készítették a kozmikus mikrohullámú háttér eddigi legszebb méréseit. A kozmikus mikrohullámú háttér (CMB) az első fotonok feljegyzése, amelyek körülbelül 300 000 évvel a Nagyhullám néven ismert kozmikus robbanás után elmenekültek a gyorsan lehűlő, összekapcsoló univerzumból, amelyről általában úgy gondolják, hogy az univerzum született.
A CBI hőmérsékleti eloszlásának a CMB-ből származó adatai alátámasztják a Big Bang elmélet módosítását; ezt a módosítást inflációs elméletnek hívják. Az infláció azt állítja, hogy a kezdeti világegyetem forró plazma az első 10–32 másodperc alatt extrém és gyors expanziónak ment keresztül. A CBI által mért hőmérséklet-ingadozások mindössze tíz milliomod fokot jelentenek.
A hőmérsékleti eloszlás csúcsainak ábrázolásával a tudósok kimutatták, hogy a pontos CBI-adatok teljesen összhangban állnak az inflációval, és megerősítik más tudósok korábbi megállapításait. 2000. áprilisában a kozmológusok nemzetközi csapata, a Caltech Andrew Lange vezetésével bejelentette az első meggyőző bizonyítékot, miszerint az univerzum sík, vagyis geometria olyan, hogy a párhuzamos vonalak nem konvergálnak, vagy nem térnek el egymástól. Lange csapata a CBI-től eltérő gyakorisággal figyelt meg, az Antarktisz felett repült nagy magasságú ballonnal.
Azóta két másik csoport - független módszereket alkalmazva - felfedte elemzését a kozmikus mikrohullámok közötti nagyon csekély hőmérsékleti változásokról. A négy eszköz olyan paraméterek pontos mérését végezte el, amelyeket a kozmológusok régóta használtak a korai világegyetem leírására. Minden adatkészlet új nyomokat kínálott az embrionális plazma formájára, és közelebb hozta a tudósokat a végleges válaszokhoz. Az NSF mind a négy csapat munkáját és hangszereit támogatja, némelyikük több mint 15 éve.
A CBI-adatokról öt dokumentumot nyújtottak be ma az Astrophysical Journal-hoz közzétételre.
A CBI 13 interferométerből áll, egy 6 méteres átmérőjű platformra szerelt, 26 GHz-36 GHz-es frekvencián. A világ legszárazabb sivatagjában - az Atacama-ban - található CBI kihasználja az alacsony páratartalmat 5080 méter (16 700 láb) tengerszint feletti magasságban. Az NSF 1995 óta támogatja a CBI kutatását. A Chilei Nemzeti Tudományos és Technológiai Tanács biztosította a CBI webhelyet.
Eredeti forrás: NSF sajtóközlemény
