A csecsemő világegyetem új, részletes képe, ahol a piros meleg foltokat, a kék pedig a hűvösebb területeket jelöli. Kép jóváírása: NASA / WMAP Kattintson a nagyításhoz
A tudósok új bizonyítékokat gyűjtöttek, amelyek alátámasztják a növekedés inflációs elméletét, köszönhetően a NASA Wilkinson mikrohullámú anizotrópiás szonda (WMAP) új adatainak. Az űrhajó folyamatosan figyeli a kozmikus háttér sugárzást; a Nagyrobbanás utánvilágítása. Ezek a legfrissebb megfigyelések olyan részletes éghajlati térképet készítettek, hogy a tudósok képesek voltak nyomon követni, hogy az elsődleges világegyetem mikroszkopikus ingadozásainak nagysága megnövekedett a gyors terjeszkedés egyharmadának másodpercében, hogy létrehozzuk a ma látható csillagokat és galaxisokat.
A világegyetem legrégebbi fényéhez visszatekintő tudósok új bizonyítékokkal rendelkeznek az infláció fogalmának alátámasztására. A koncepció szerint az univerzum nagyságrendje több, trilliószeres másodpercenként kevesebb, mint trilliószeresre kibővült a nagyroham kezdetén.
Ez a megállapítás, amelyet a NASA Wilkinson mikrohullámú anizotrópiás szonda (WMAP) segítségével készített, a kozmikus mikrohullámú háttér (CMB) három éven át tartó folyamatos megfigyelésén alapszik.
A WMAP polarizációs adatai lehetővé teszik a tudósok számára, hogy először különbséget tegyenek a versengő inflációs modellek között. Ez egy mérföldkő a kozmológiában. "Most megkülönböztethetjük a világegyetem második harmadának második harmadában bekövetkezett eseményeket" - mondta Charles Bennett, a WMAP vezető kutatója a Baltimore-i Johns Hopkins Egyetemen. "Minél hosszabb ideig tart a WMAP megfigyelése, annál inkább kiderül, hogy a mi világegyetem mikroszkópos kvantumingadozásoktól kezdve a csillagok és galaxisok hatalmas kiterjedéséig nőtt."
A WMAP korábbi eredményei ennek a fénynek a hőmérséklet-változásait fókuszálták, amelyek pontos világegyetem-korot és betekintést nyújtottak geometria és összetételéhez. Az új WMAP megfigyelések nem csak részletesebb hőmérsékleti térképet, hanem a CMB polarizációjának első teljes égbolt térképét is tartalmazzák. Ez a nagy áttörés lehetővé teszi a tudósok számára, hogy sokkal mélyebb betekintést nyerjenek a világegyetem második harmadának második harmadában történt eseményekbe. A WMAP eredményeit az Astrophysical Journal elküldték és a következő címen feladják:
http://wmap.gsfc.nasa.gov/results
A nagy bumm fizika leírja, hogyan fejlődött az anyag és az energia az elmúlt 13,7 milliárd év alatt. A WMAP által az univerzumba áthatoló hűvös mikrohullámú sugárzás takarójának megfigyelései olyan mintázatokat mutatnak, amelyek megjelölik a csillagokba és galaxisokba nőtt magvakat. A minták apró hőmérsékleti különbségek ezen a rendkívül egyenletes fényen belül. A WMAP a hőmérséklet ingadozásait fok fok finomabb szintjén érzékeli.
A WMAP a kozmikus mikrohullámú háttér jellemzőit a polarizáció alapján, vagy a fény megváltoztatásának módján keresztül tudja megoldani. Például a fényes tárgyt tükröző napfény polarizálódik. A széles jellemzők fényességének összehasonlítása a mikrohullámú háttér kompakt fényképeivel vagy az utánvilágítással segít elmesélni a csecsemő világegyetem történetét. Az egyik régóta becsült előrejelzés szerint a fényerő minden méretben azonos lesz. Ezzel szemben az infláció legegyszerűbb verziói azt jósolják, hogy a relatív fényerő csökken, amikor a szolgáltatások kicsi lesznek - ez az új adatokban megfigyelhető tendencia.
"Ez vadonatúj terület" - mondta a WMAP csapat tagja, Lyman Page a Princetoni Egyetemen, Princetonban. - A polarizációs adatok egyre erősebbek lesznek, amikor a WMAP továbbra is megfigyeli a mikrohullámú hátteret. A WMAP új eredményei sürgetik az infláció gravitációs hullámjeleinek felkutatásának sürgősségét. Ha a gravitációs hullámokat látják a jövőbeli mérésekben, ez szilárd bizonyíték lenne az inflációra. ”
A gazdagabb hőmérsékleti térkép és az új polarizációs térkép segítségével a WMAP-adatok az infláció legegyszerűbb változatát részesítik előnyben. Általánosságban az infláció azt feltételezi, hogy a nagyroham kezdetén a kvantumingadozásokat - a rövid élettartamú energiaszakadásokat a szubatomi szinten - a gyors inflációs expanzió az anyag olyan ingadozássá alakította át, amelyek végül lehetővé tették a csillagok és galaxisok kialakulását. Az infláció legegyszerűbb változatai azt jósolják, hogy a legnagyobb mértékű ingadozások is a legerősebbek. A WMAP új eredményei támogatják ezt az aláírást.
Az inflációs elmélet azt jósolja, hogy ugyanezek az ingadozások olyan primordiális gravitációs hullámokat is generáltak, amelyek téridő-torzulása aláírást hagy a CMB polarizációjában. Ez lesz a jövőbeni CMB-mérések fontos célja, amely - ha megtalálható - lenyűgözően megerősíti az inflációt.
„Az infláció csodálatos koncepció volt, amikor először 25 évvel ezelőtt javasolták, és most valós adatokkal támogathatjuk azt” - mondta WaryAP-csapat tagja, Gary Hinshaw, a NASA Goddard űrrepülési központjának Greenbeltben, Md.
A WMAP, Goddard és Princeton közötti partnerség, 2001. június 30-án indult. A WMAP-csoportban az Egyesült Államok és a kanadai egyetemek és intézmények kutatói állnak. Képek és információk a weben a WMAP-ról:
http://www.nasa.gov/vision/universe/wmap_pol.html
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
