Ison-Britannian ja australialaisten tähtitieteilijöiden ryhmä ilmoitti tänään löytäneensä puuttuvan linkin, joka liittyy suoraan nykyaikaisiin galakseihin, kuten omaan Linnunrataamme, Suurten Bangiin, joka loi maailmankaikkeuden 14 000 miljoonaa vuotta sitten. Havainnot ovat tulosta kymmenen vuoden pyrkimyksestä kartoittaa 220 000 galaksin jakautuminen avaruudessa tähtitieteilijöiden konsortion 2dFGRS (2-asteen kenttägalaksi-punainen siirtymätutkimus) avulla 3,8 metrin anglo-australialaisella teleskoopilla (AAT). . Tämä puuttuva linkki paljastui tutkimuksessa havaittujen hienovaraisten piirteiden esiintyessä galaksijakaumassa. Näiden ominaisuuksien analysointi on myös antanut tiimille mahdollisuuden punnita maailmankaikkeus ennennäkemättömällä tarkkuudella.
2dFGRS on mitannut erittäin yksityiskohtaisesti galaksien jakauman, jota kutsutaan maailmankaikkeuden suuren mittakaavan rakenteeksi. Näiden kuvioiden koko vaihtelee 100 miljoonasta miljardiin valovuoteen. Suuren mittakaavan rakenteen ominaisuudet määritetään fysikaalisilla prosesseilla, jotka toimivat, kun maailmankaikkeus oli todella nuori.
Tutkimusta johtanut dr Shaun Cole Durhamin yliopistosta selittää: ”Syntymähetkellä maailmankaikkeus sisälsi pieniä epäsäännöllisyyksiä, joiden ajateltiin johtuvan” kvantti- ”tai subatomisista prosesseista. Näitä epäsäännöllisyyksiä on vahvistanut gravitaatio siitä lähtien, ja lopulta ne ovat johtaneet galakseihin, joita näemme tänään. "
1960-luvun teoreetikot ehdottivat, että galaksien alkeellisia siemeniä tulisi nähdä väreinä kosmisen mikroaaltotaustan (CMB) säteilyssä, joka emittoituu Isosta räjähdyksestä jäljelle jääneessä lämmössä, kun maailmankaikkeus oli vain 350 000 vuotta vanha. Sen jälkeen NASA: n COBE-satelliitti näki väreilyä vuonna 1992, mutta toistaiseksi mitään kiinteää yhteyttä ei voitu osoittaa galaksien muodostuessa. 2dFGRS on havainnut, että näissä väreissä havaittu malli on levinnyt nykyaikaiseen maailmankaikkeuteen ja se voidaan havaita galakseissa nykyään.
CMB: n kuviot sisältävät näkyvästi noin yhden asteen poikki näkyviä pisteitä, jotka on tuotettu äänen aaltojen kautta, jotka leviävät Ison Bangin käsittämättömästi kuumassa plasmassa. Nämä piirteet tunnetaan nimellä ”akustiset huiput” tai “baryonin wigglesit”. Teoreetikot olivat spekuloineet, että ääniaallot ovat saattaneet myös jättää jäljennöksen maailmankaikkeuden hallitsevassa komponentissa - eksoottisessa ”pimeässä aineessa”, joka itse ohjaa galaksien muodostumista. Fyysikot ja tähtitieteilijät yrittävät tunnistaa tämän jäljennöksen oman galaktisen naapurustomme karttoilla.
Vuosien hienon työn jälkeen, kun galaksit on mitattu Anglo-Australian teleskoopilla ja mallistettu niiden ominaisuuksia hienostuneilla matemaattisilla ja laskennallisilla tekniikoilla, 2dFGRS-ryhmä on tunnistanut ääniaaltojen jäljen isossa räjähdyksessä. Se näyttää arkaluontoisina piirteinä ”tehospektrissä”, tilastossa, jota tähtitieteilijät käyttävät kvantitoimaan galaktien jakauman karttoissa havaitut kuviot. Nämä ominaisuudet ovat yhdenmukaisia mikroaaltouuni-taustalla havaittujen kanssa - mikä tarkoittaa, että ymmärrämme sen kaasun elämähistoriaa, josta galaksit muodostuivat.
Baryonin piirteet sisältävät tietoa maailmankaikkeuden sisällöstä, erityisesti tavallisen aineen (tunnetaan nimellä baryonit) määrästä, sellaisista asioista, jotka on tiivistynyt tähtiin ja planeetoiksi ja joista me itse olemme valmistettuja.
Durhamin yliopiston laskennallisen kosmologian instituutin johtaja, professori Carlos Frenk sanoi: ”Nämä baryonin piirteet ovat maailmankaikkeuden geneettinen sormenjälki. Ne luovat suoran evoluutioyhteyden isoon räjähdykseen. Niiden löytäminen on virstanpylväs ymmärryksessämme siitä, kuinka kosmos muodostui. ”
Professori John Peacock Edinburghin yliopistosta, Yhdistyneen kuningaskunnan 2dFGRS-yhteistyöryhmän johtaja, sanoi: ”En usko, että kukaan olisi odottanut yksinkertaisten kosmologisten teorioiden toimivan niin hyvin. Olemme erittäin onnekkaita voidessamme nähdä tämän kuvan vakiintuneesta maailmankaikkeudesta. "
2dFGRS on osoittanut, että baryonit ovat pieni osa maailmankaikkeuttamme ja muodostavat vain 18% kokonaismassasta, ja loput 82% esiintyy tummana aineena. Ensimmäistä kertaa 2dFGRS-joukkue on ylittänyt 10 prosentin tarkkuuden esteen mittaamalla maailmankaikkeuden kokonaismassaa.
Ikään kuin tämä kuva ei olisi tarpeeksi outo, 2dFGRS osoitti myös, että koko maailmankaikkeuden massa (sekä valoisa että tumma) on 4: 1 suurempi kuin vielä eksoottisempi komponentti, jota kutsutaan ”tyhjiöenergiaksi” tai “tummaksi energiaksi”. Tällä on antigravitaation ominaisuuksia, mikä aiheuttaa maailmankaikkeuden laajenemisen nopeutumisen. Tämä johtopäätös syntyy, kun 2dFGRS-tuloksia yhdistetään tietoihin mikroaaltotaustosäteilystä, joka on jäljellä siitä hetkestä, jolloin baryonin ominaisuudet luotiin. Pimeän energian alkuperä ja identiteetti ovat edelleen yksi modernin tieteen syvimmistä mysteereistä.
Tietojemme mikroaaltouuni-taustasta parani huomattavasti vuonna 2003 NASA: n WMAP-satelliitin tietojen perusteella. WMAP-ryhmä yhdisti tietonsa aikaisempaan analyysiin osasta 2dFGRS: ää päätelläkseen, että elämme todellakin pimeässä energiassa hallitsevassa universumissa. Science lehti nimitti tämän vuonna 2003 vuoden läpimurtoksi. Nyt 2dFGRS-ryhmän löytämä kosminen puuttuva linkki melkein vuotta myöhemmin kruunaa vuosikymmenen vaivalloisen ahkeran työn saavutukset.
Mielenkiintoisessa käänteessä voidaan saada vihjeitä pimeän energian identiteetille etsimällä baryonin piirteitä kehittyvässä galaksijakaumassa puolivälissä nykyisen ja Ison räjähdyksen välillä. Ison-Britannian tähtitieteilijät ja heidän yhteistyökumppaninsa ympäri maailmaa suunnittelevat nyt laajoja galaksitutkimuksia erittäin kaukaisista galakseista tätä tarkoitusta ajatellen.
USA: n johtamassa Sloan Digital Sky Survey -sivustossa saadaan riippumaton vahvistus baryonin ominaisuuksien esiintymisestä suurten rakenteiden rakenteessa. He käyttävät täydentävää menetelmää, johon ei sisälly tehonspektriä, ja tutkivat harvinaista galaksien alajoukkoa suuremmalla tilavuudella kuin 2dFGRS. Päätelmät ovat kuitenkin johdonmukaisia, mikä on erittäin tyydyttävää.
Professori Michael Strauss Princetonin yliopistosta, SDSS-yhteistyön edustaja, sanoi: ”Tämä on upea tiede. Nämä kaksi ryhmää ovat nyt itsenäisesti nähneet suoran näytön rakenteen kasvusta painovoiman epävakauden perusteella kosmisen mikroaaltotaustan alkuperäisistä heilahteluista. "
Alkuperäinen lähde: PPARC-lehdistötiedote
