Uus üksikasjalik pilt imiku universumist, kus punane tähistab sooje kohti ja sinine jahedamate alade jaoks. Pildikrediit: NASA / WMAP Suurendamiseks klõpsake pildil
Teadlased on kogunud uusi tõendeid, mis toetavad inflatsioonilist laienemisteooriat tänu NASA Wilkinsoni mikrolaineahju anisotroopiatesti (WMAP) uutele andmetele. Kosmoselaev on pidevalt jälginud kosmilise taustakiirgust; Suure Paugu järeltulek. Nende viimaste vaatluste tulemusel saadi taevakaart nii detailselt, et teadlased suutsid jälgida, kuidas ürgse Universumi mikroskoopilisi kõikumisi suurendati triljoni sekundi jooksul kiirest laienemisest, et luua tähed ja galaktikad, mida me täna näeme.
Universumi vanima valguse juurde tagasi pöörduvatel teadlastel on uusi tõendeid inflatsiooni mõiste toetamiseks. Selle kontseptsiooni kohaselt on universum suure paugu alguses laienenud mitu triljonit korda vähem kui triljoni sekundi jooksul.
See leid, mis tehti NASA Wilkinsoni mikrolaine anisotroopiaanduriga (WMAP), põhineb kolmeaastastel pidevatel vaatlustel kosmilise mikrolaine fooni (CMB) - järelhõõglambi - ajal, mil universum oli vähem kui miljon aastat vana.
WMAP-i polarisatsiooni andmed võimaldavad teadlastel esimest korda eristada konkureerivat inflatsioonimudelit. See on verstapost kosmoloogias. "Nüüd saame eristada erinevaid versioone sellest, mis juhtus universumi esimese triljoni sekundi jooksul," ütles WMAP-i juhtivteadur Charles Bennett Baltimore'i Johns Hopkinsi ülikoolist. "Mida kauem WMAP täheldab, seda rohkem saab sellest teada, kuidas meie universum kasvas mikroskoopilistest kvant kõikumistest tähtede ja galaktikate ulatuslike avarusteni, mida me täna näeme."
Varasemad WMAP-i tulemused keskendusid selle valguse temperatuurimuutustele, mis andis täpse universumi vanuse ning ülevaate selle geomeetriast ja koostisest. Uued WMAPi vaatlused ei anna mitte ainult täpsemat temperatuurikaarti, vaid ka esimest CMB polarisatsiooni täistaevakaarti. See suur läbimurre võimaldab teadlastel saada palju sügavama ülevaate sellest, mis juhtus universumi esimese triljoni sekundi jooksul. WMAP-i tulemused on edastatud Astrophysical Journalile ja postitatud aadressil
http://wmap.gsfc.nasa.gov/results
Suure paugu füüsika kirjeldab, kuidas mateeria ja energia arenesid viimase 13,7 miljardi aasta jooksul. WMAP-i vaatlus universumit läbiva jaheda mikrolainekiirguse tekist näitab mustreid, mis tähistavad tähtedeks ja galaktikateks kasvanud seemneid. Mustrid on väikestes temperatuurierinevustes selles erakordselt ühtlases valguses. WMAP tuvastab temperatuurikõikumisi tasemetel, mis on täpsemad kui kraadine miljondik.
WMAP suudab lahendada kosmilise mikrolaine taustal olevad omadused, lähtudes polarisatsioonist või sellest, kuidas keskkond, mille kaudu see läbi läheb, muudab valgust. Näiteks polariseerub läikivast objektist peegelduv päikesevalgus. Laiafunktsioonide heleduse ja kompaktsete omaduste võrdlemine mikrolaine taustal või järelvalguse käes aitab rääkida imiku universumi lugu. Üks kauaaegne ennustus oli, et heledus oleks igas suuruses objektide korral sama. Inflatsiooni kõige lihtsamates versioonides ennustatakse seevastu, et suhteline heledus väheneb, kuna funktsioonid muutuvad väiksemaks, mis on uutes andmetes näha.
"See on täiesti uus territoorium," ütles WMAP-i meeskonna liige Lyman Page Princetoni ülikooli Princetoni ülikoolist, N.J. "Polarisatsiooni andmed muutuvad tugevamaks, kui WMAP jälgib jätkuvalt mikrolaine tausta. WMAP-i uued tulemused suurendavad kiireloomulisust otsida inflatsiooni gravitatsioonilise laine märki. Kui tulevastes mõõtmistes nähakse gravitatsioonilisi laineid, oleks see kindel tõend inflatsiooni kohta. ”
Rikkama temperatuurikaardi ja uue polarisatsioonikaardi abil eelistavad WMAP-i andmed inflatsiooni kõige lihtsamaid versioone. Üldiselt tähendab inflatsioon, et suure paugu alguses muudeti kvant kõikumised - lühiajalised energia purunemised alaatomilisel tasemel - kiire inflatsioonilise laienemise teel aine kõikumisteks, mis võimaldasid tähedel ja galaktikatel lõpuks moodustuda. Inflatsiooni lihtsaimad versioonid ennustavad, et ka kõige suuremad kõikumised on kõige tugevamad. WMAP-i uued tulemused soosivad seda allkirja.
Inflatsiooniteooria ennustab, et need samad kõikumised tekitasid ka ürgseid gravitatsioonilisi laineid, mille ruumiaja moonutamine jätab CMB polarisatsioonis allkirja. See on CMB tulevaste mõõtmiste oluline eesmärk, mis leidmise korral annaks hämmastava kinnituse inflatsiooni kohta.
"Inflatsioon oli hämmastav kontseptsioon, kui seda 25 aastat tagasi esmakordselt välja pakuti ja nüüd saame seda toetada tõeliste andmetega," ütles WMAP-i meeskonna liige Gary Hinshaw NASA Goddardi kosmoselennukeskusest Greenbeltis, Md.
WMAP, Goddardi ja Princetoni partnerlus, käivitati 30. juunil 2001. WMAP-i meeskonda kuuluvad teadlased USA-s ja Kanada ülikoolides ja instituutides. WMAP-i kohta veebis piltide ja teabe saamiseks külastage:
http://www.nasa.gov/vision/universe/wmap_pol.html
Algne allikas: NASA pressiteade
