Kujutise krediit: NSF
Riikliku Teadusfondi ja Caltechi astronoomid on loonud kõige detailsemad pildid, mis kunagi tehtud universumi vanimast kiirgatavast valgusest. Meeskond kasutas Tšiili kõrbes tundlike mikrolaineandurite massiivi Cosmic Background Imager, et koguda Maale jõudmiseks 14 miljardit aastat kulgenud valgust; see näitab meile kõigest 300 000 aasta vanust Universumit, just nagu aine seemned olid hakanud moodustuma, saades lõpuks galaktikateks, tähtedeks, planeetideks ja meieks.
Tšiili kõrbest kaugemal platool tegutsevad astronoomid on koostanud kõige üksikasjalikumad pildid, mis kunagi tehtud universumi vanimast valgusest, pakkudes sõltumatut kinnitust mateeria ja energia päritolu käsitlevatele vastuolulistele teooriatele.
Kättesaadava tehnoloogia piire ületades tuvastas Riikliku Teadusfondi (NSF) ja California Tehnoloogiainstituudi (Caltech) rahastatud kosmiline taustapildi tegeja (CBI) kosmilise mikrolaine fooni minutimuutused - radiatsiooni, mis on Maale rännanud peaaegu 14 miljard aastat. Kõikumiste kaart näitab mateeria ja energia esimesi esialgseid seemneid, mis hiljem arenevad sadade galaktikate klastriteks.
Mõõtmised pakuvad ka sõltumatuid tõendeid kaua arutatud inflatsiooniteooria kohta, mille kohaselt kõlas universum oma esimestel mikromomentidel vägivaldse laienemise. Umbes 300 000 aasta pärast jahtus see piisavalt, et aine seemned saaksid moodustuda ja muutuksid läbipaistvaks, lastes valgust läbi lasta. CBI täheldas selle varase kiirguse jäänuseid. Need andmed aitavad teadlastel õppida tundma ka pimedas energias kasutatavat tõrjuvat jõudu, mis näib trotsides gravitatsiooni ja sundides universumit kiirenema üha kasvavas tempos.
"See on kõige põhjalikum ja põnevam alusuuring," ütles NSF direktor Rita Colwell. „Varase universumi iga uus pilt täpsustab meie mudelit, kuidas see kõik alguse sai. Nii nagu universum kasvab ja levib, laieneb inimkonna teadmine meie endi päritolust tänu selliste teadlaste tehnilistele teadmistele ja patsientide püsivusele. "
"Me nägime esimest korda seemneid, mis põhjustasid galaktikate klastrite moodustumise, pannes galaktikate moodustamise teooriad kindlale vaatlusalusele," ütles meeskonna juht Anthony Readhead Caltechist. "Need ainulaadsed kõrge eraldusvõimega vaatlused pakuvad uut kosmoloogia kriitiliste testide komplekti ja annavad uusi ja sõltumatuid tõendeid selle kohta, et universum on tasane ning domineerib tume aine ja tume energia."
Readhead koos Caltechi kolleegide Steve Padini ja Timothy Pearsoni ning teistega Kanadast, Tšiilist ja Ameerika Ühendriikidest lõid kosmilise mikrolaine fooni seni peeneimad mõõtmised. Kosmilise mikrolaine taust (CMB) on rekord esimestest footonitest, mis pääsesid kiiresti jahtuvast universaalsest universumist umbes 300 000 aastat pärast kosmilist plahvatust, mida tuntakse Suure Paugu nime all, mis tavaliselt arvatakse olevat universumi sünnitanud.
CBI andmed temperatuuri jaotuse kohta CMB-s toetavad Suure Paugu teooria modifikatsiooni; seda modifikatsiooni nimetatakse inflatsiooniteooriaks. Inflatsioon väidab, et algse universumi kuum plasma läbis oma esimese 10–32 sekundi jooksul ülikiire ja kiire laienemise. CBI poolt mõõdetud temperatuuri kõikumine on nii väike kui 10 miljonit kraadi kraadi.
Temperatuuri jaotumise piikide joonistamisega näitasid teadlased, et täpsed CBI andmed on täielikult kooskõlas inflatsiooniga ja kinnitavad teiste teadlaste varasemaid leide. 2000. aasta aprillis teatas Caltechi Andrew Lange juhitav rahvusvaheline kosmoloogide meeskond esimestest veenvatest tõenditest, et universum on tasane - see tähendab, et selle geomeetria on selline, et paralleelsed jooned ei koondu ega lahku. Lange meeskond vaatles erineval sagedusel kui CBI, kasutades Antarktika kohal lennanud kõrgel kohal asuvat õhupalli.
Pärast seda on kaks muud meeskonda - kasutades sõltumatuid meetodeid - avaldanud oma analüüsi kosmiliste mikrolainete väga nõrkade temperatuurimuutuste kohta. Neli instrumenti on läbi viinud täpsed parameetrite mõõtmised, mida kosmoloogid on juba varase universumi kirjeldamiseks kasutanud. Iga andmestik on pakkunud embrüonaalse plasma kujule uusi vihjeid ja viinud teadlased lõplikele vastustele lähemale. NSF on toetanud kõigi nelja meeskonna ja nende instrumentide tööd, mõned neist juba rohkem kui 15 aastat.
Täna esitati Astrophysical Journalis avaldamiseks viis ettekannet CBI andmete kohta.
CBI koosneb 13 interferomeetrist, mis on paigaldatud 6-meetrise läbimõõduga platvormile ja töötavad sagedustel 26 GHz kuni 36 GHz. Asub maailma kuivemas kõrbes Atacama - CBI kasutab ära madala õhuniiskuse 5080 meetri (16700 jalga) kõrgusel. NSF on CBI teadusuuringuid toetanud alates 1995. aastast. Tšiili riiklik teaduse ja tehnoloogia nõukogu varustas CBI saiti.
Algne allikas: NSF-i pressiteade
