Uusi yksityiskohtainen kuva lapsen maailmankaikkeudesta, jossa punainen tarkoittaa lämpimiä pisteitä ja sininen viileämpien alueiden kohdalla. Kuvahyvitys: NASA / WMAP Klikkaa suuremmaksi
Tutkijat ovat keränneet uusia todisteita, jotka tukevat inflaatioteorian laajentumisteoriaa NASA: n Wilkinson-mikroaaltouuni-anisotrooppisen koettimen (WMAP) uusien tietojen ansiosta. Avaruusalus on tarkkaillut jatkuvasti kosmista tausta säteilyä; Ison räjähdyksen jälkivalo. Nämä viimeisimmät havainnot tuottivat taivaan kartan, joka oli niin yksityiskohtainen, että tutkijat pystyivät jäljittämään kuinka alkuperäisen maailmankaikkeuden mikroskooppiset heilahtelut suurennettiin biljardi sekunnissa nopeasta laajentumisesta tähtien ja galaksien luomiseksi, joita näemme tänään.
Tutkijoilla, jotka nousevat takaisin maailmankaikkeuden vanhimpaan valoon, on uusia todisteita inflaation käsitteen tukemiseksi. Konseptin mukaan maailmankaikkeus on laajentunut moniin triljooniin kertaiseksi kooltaan alle biljoonaosaan sekunnissa ison banaanin alussa.
Tämä havainto, joka on tehty NASA: n Wilkinson Microwave Anisotropy Probe -koettimella (WMAP), perustuu kolmen vuoden jatkuviin havaintoihin kosmisessa mikroaaltouuni-taustassa (CMB), jälkivalon valossa, joka syntyi, kun maailmankaikkeus oli alle miljoona vuotta vanha.
WMAP-polarisaatiotietojen avulla tutkijat voivat ensimmäistä kertaa erottaa toisistaan kilpailevat inflaatiomallit. Tämä on virstanpylväs kosmologiassa. "Voimme nyt erottaa toisistaan eri versiot siitä, mitä tapahtui maailmankaikkeuden kolmannen biljoonaosan sekunnin sisällä", sanoi WMAP: n johtava tutkija Charles Bennett Baltimoressa sijaitsevasta Johns Hopkins -yliopistosta. "Mitä kauemmin WMAP havaitsee, sitä enemmän se paljastaa kuinka maailmankaikkeusmme kasvoi mikroskooppisista kvantitaajuuksista suurimpiin tähtien ja galaksien laajuuksiin, joita näemme tänään."
Aikaisemmat WMAP-tulokset keskittyivät tämän valon lämpötilavaihteluihin, mikä antoi tarkan maailmankaikkeuden iän ja käsityksen sen geometriasta ja koostumuksesta. Uudet WMAP-havainnot antavat paitsi yksityiskohtaisemman lämpötilakartan, myös ensimmäisen täyden taivaan kartan CMB: n polarisaatiosta. Tämä merkittävä läpimurto antaa tutkijoille mahdollisuuden saada paljon syvempää käsitystä siitä, mitä tapahtui maailmankaikkeuden ensimmäisen biljoonanosan sekunnin sisällä. WMAP-tulokset on lähetetty Astrophysical Journal -lehteen ja lähetetty osoitteeseen
http://wmap.gsfc.nasa.gov/results
Big Bang -fysiikka kuvaa kuinka aine ja energia kehittyivät viimeisen 13,7 miljardin vuoden aikana. WMAP: n havainnointi universumin läpäisevästä viileästä mikroaaltosäteilypeitteestä näyttää kuviot, jotka merkitsevät tähdistä ja galakseista kasvanut siemenet. Kuviot ovat pieniä lämpötilaeroja tässä poikkeuksellisen tasaisessa valossa. WMAP havaitsee lämpötilanvaihteluita tasoilla, jotka ovat hitaampia kuin miljoona astetta.
WMAP voi ratkaista kosmisen mikroaaltotaustan ominaisuudet polarisaation perusteella tai tavan, jolla valo muuttuu ympäristössä, jonka läpi se kulkee. Esimerkiksi kiiltävän esineen heijastava auringonvalo polarisoituu. Vertaamalla laajojen ominaisuuksien kirkkautta pienikokoisiin ominaisuuksiin mikroaaltouuni-taustalla tai hehkuvalossa auttaa kertomaan tarinan lapsen maailmankaikkeudesta. Yksi pitkäaikainen ennuste oli, että kirkkaus olisi sama kaikenkokoisille ominaisuuksille. Sitä vastoin inflaation yksinkertaisimmat versiot ennustavat suhteellisen kirkkauden vähenevän ominaisuuksien pienentyessä, mikä on suuntaus uudessa tiedossa.
"Tämä on aivan uusi alue", sanoi WMAP-ryhmän jäsen Lyman Page Princetonin yliopistosta Princetonista, N.J. "Polarisaatiotiedot vahvistuvat, kun WMAP jatkaa mikroaaltotaustan tarkkailua. WMAP: n uudet tulokset korostavat kiireellisyyttä etsiä inflaation painovoima-aaltomerkki. Jos gravitaatioaaltoja nähdään tulevaisuuden mittauksissa, se olisi vakaa näyttö inflaatiolle. "
Rikkaammalla lämpötilakartalla ja uudella polarisaatiokartalla WMAP-tiedot suosivat inflaation yksinkertaisimpia versioita. Yleisesti ottaen inflaatio merkitsee sitä, että kvantitatiiviset heilahdukset - lyhytaikaiset energiapurskaukset alaatomisella tasolla - muuttivat ison bangin alussa nopeaa inflaatiolaajennusta aineen heilahteluiksi, jotka lopulta mahdollistivat tähtien ja galaksien muodostumisen. Inflaation yksinkertaisimmat versiot ennustavat, että myös suurimman kokoiset vaihtelut ovat voimakkaimmat. WMAP: n uudet tulokset suosivat tätä allekirjoitusta.
Inflaatioteoria ennustaa, että nämä samat vaihtelut tuottivat myös ensisijaisia gravitaatioaaltoja, joiden avaruus-ajan vääristyminen jättää allekirjoituksen CMB-polarisaatiossa. Tämä on tärkeä tavoite tulevissa CMB-mittauksissa, jotka, mikäli löydetään, antaisivat upean vahvistuksen inflaatiosta.
"Inflaatio oli uskomaton käsite, kun sitä ehdotettiin ensimmäistä kertaa 25 vuotta sitten, ja nyt voimme tukea sitä todellisilla tiedoilla", sanoi WMAP-ryhmän jäsen Gary Hinshaw NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta Greenbeltissä, Md.
WMAP, Goddardin ja Princetonin välinen kumppanuus, käynnistettiin 30. kesäkuuta 2001. WMAP-ryhmään kuuluu tutkijoita Yhdysvaltojen ja Kanadan yliopistoissa ja instituuteissa. Katso WMAP: n kuvia ja tietoja Internetistä osoitteesta:
http://www.nasa.gov/vision/universe/wmap_pol.html
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
