Obrazový kredit: NSF
Astronomové z National Science Foundation a Caltech vytvořili nejpodrobnější obrazy, které byly kdy vyrobeny z nejstaršího světla emitovaného vesmírem. Tým použil Cosmic Background Imager, řadu citlivých mikrovlnných detektorů v chilské poušti, aby shromáždil světlo, které prošlo 14 miliard let k dosažení Země; ukazuje nám vesmír ve věku pouhých 300 000 let, stejně jako se začaly tvořit semena hmoty, která se nakonec stala galaxiemi, hvězdami, planetami a námi.
Astronomové pracující ze vzdálené náhorní plošiny v chilské poušti vytvořili nejpodrobnější obrazy, které kdy byly vyrobeny z nejstaršího světla emitovaného vesmírem, a poskytovaly nezávislé potvrzení kontroverzních teorií o původu hmoty a energie.
Kosmické pozadí Imager (CBI), financované Národní vědeckou nadací (NSF) a Kalifornským technologickým institutem (Caltech), posouvaly limity dostupné technologie, detekovaly drobné odchylky v pozadí kosmického mikrovlnného záření, záření, které putovalo na Zemi přes téměř 14 miliardy let. Mapa fluktuací ukazuje první pokusná semena hmoty a energie, která by se později vyvinula do shluků stovek galaxií.
Měření také poskytují nezávislý důkaz pro dlouho diskutovanou teorii inflace, která uvádí, že vesmír prošel prudkými expanzemi ve svých prvních mikro momentech. Po asi 300 000 letech se dostatečně ochladilo, aby se mohla tvořit semena hmoty a stala se „průhlednou“, což umožnilo průchod světla. CBI pozorovala zbytky tohoto raného záření. Data také pomáhají vědcům dozvědět se více o odpudivé síle zvané „temná energie“, která se zdá, že vzdoruje gravitaci a nutí vesmír zrychlovat stále rostoucím tempem.
"Jedná se o základní výzkum ve své nejlepší a nejzajímavější podobě," řekla ředitelka NSF Rita Colwell. "Každý nový obraz raného vesmíru vylepšuje náš model toho, jak to všechno začalo." Stejně jako vesmír roste a šíří se, znalosti lidstva o našem vlastním původu se neustále rozšiřují, díky technické odbornosti a trpělivosti vytrvalých vědců, jako jsou tito. “
"Viděli jsme poprvé semena, která dala vznik shlukům galaxií, čímž se teorie teorie formování galaxií postavily na pevné pozorovací místo," řekl vedoucí týmu Anthony Readhead z Caltechu. "Tato jedinečná pozorování s vysokým rozlišením poskytují nový soubor kritických testů kosmologie a poskytují nový a nezávislý důkaz, že vesmír je plochý a dominuje temná hmota a temná energie."
Readhead společně s Caltech kolegy Steve Padinem a Timothy Pearsonem a dalšími z Kanady, Chile a Spojených států vytvořili dosud nejlepší měření kosmického mikrovlnného pozadí. Kosmické mikrovlnné pozadí (CMB) je záznam prvních fotonů, které unikly z rychle se ochladzujícího vesmíru, spojujícího se vesmír asi 300 000 let po vesmírném výbuchu známém jako Velký třesk, o kterém se obecně předpokládá, že vesmír zrodil.
Data z CBI o teplotních distribucích v CMB podporují modifikaci teorie velkého třesku; tato modifikace se nazývá inflační teorie. Inflace říká, že horká plazma počátečního vesmíru prošla extrémní a rychlou expanzí v prvních 10 - 32 sekundách. Změny teploty měřené CBI jsou tak malé jako 10 milióntin stupně.
Vynesením vrcholů distribuce teploty vědci ukázali, že přesná data CBI jsou zcela v souladu s inflací a potvrzují dřívější zjištění jiných vědců. V dubnu 2000 oznámil mezinárodní tým kosmologů vedený Caltechovým Andrewem Langeem první přesvědčivý důkaz, že vesmír je plochý - to znamená, že jeho geometrie je taková, že rovnoběžné linie se nebudou sbíhat ani se odklánět. Langeův tým pozoroval na jiné frekvenci než CBI pomocí balónku s vysokou nadmořskou výškou nad Antarktidou.
Od té doby dva další týmy - pomocí nezávislých metod - odhalily své analýzy velmi slabých variací teploty mezi kosmickými mikrovlnami. Čtyři nástroje provedly přesná měření parametrů, které kosmologové již dlouho používali k popisu raného vesmíru. Každá sada dat nabídla nová vodítka k formě embryonální plazmy a přivedla vědce blíže ke konečným odpovědím. NSF podporuje práci všech čtyř týmů a jejich nástrojů, některé z nich více než 15 let.
Pět článků o údajích CBI bylo dnes předloženo Astrophysical Journal k publikování.
CBI se skládá z 13 interferometrů namontovaných na platformě o průměru 6 metrů, pracující na frekvencích od 26 GHz do 36 GHz. Nachází se v nejsušší poušti na světě - Atacama - CBI využívá nízké vlhkosti v nadmořské výšce 5 080 metrů (16 700 stop). NSF podporuje výzkum CBI od roku 1995. Národní rada pro vědu a technologii v Chile poskytla stránky CBI.
Původní zdroj: NSF News Release
