Kreditna slika: RAS
Posljednjih godina astronomi su dobili detaljna mjerenja kozmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja - 'odjek' od rođenja Svemira tijekom Velikog praska.
Čini se da ovi rezultati s preciznom preciznošću ukazuju na to da našim svemirom dominiraju misteriozni „hladna tamna tvar“ i „tamna energija“. Ali sada je grupa britanskih astronoma pronašla dokaze da su iskonski odjeci mikrovalne pećnice bili modificirani ili 'pokvareni' na svom 13-godišnjem putovanju Zemljom.
Rezultati tima sa Sveučilišta u Durhamu, kojeg je vodio profesor Tom Shanks, temelje se na novoj analizi podataka s NASA-inog satelita Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).
Tim je otkrio da se čini da klasteri u blizini galaksije leže u oblacima neba gdje je temperatura mikrovalne pećnice niža od prosječne. Ovo se ponašanje moglo objasniti ako je vrući plin u galaksijama klastera uzajamno komunicirao s fotonima Velikog praska dok su prolazili i korumpirali informacije sadržane u ovom odjeku iskonske vatrene kugle. Ruski fizičari R. A. Sunyaev i Ya. B. Zeldovich je predvidio takav učinak početkom 1970-ih, ubrzo nakon otkrića kozmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja.
Ovaj Sunyaev-Zeldovich efekt već je primijećen u slučajevima detaljnih promatranja pozadine mikrovalnog peći u blizini nekolicine bogatih galaksija, a sam tim WMAP izvijestio je o učinku u vlastitim podacima, u blizini centara klastera.
Sada je tim iz Durhama pronašao dokaze da vrući plin u klasterima može utjecati na mikrovalovne pozadinske karte do radijusa od gotovo 1 stupanj od centara galaksije galaksije, puno veće područje od ranije otkrivenog. Ovo sugerira da se položaji „nakupina klastera“ ili „superklastera“ mogu podudarati s hladnijim točkama u obrascu fluktuacije pozadine mikrovalne pećnice.
"Fotoni u mikrovalnoj pozadinskoj radijaciji raspršeni su elektronima u obližnjim klasterima", rekao je profesor Shanks. "To uzrokuje važne promjene u zračenju u vremenu kad nas dostigne."
"Ako nakupine galaksija koje se nalaze nekoliko milijardi svjetlosnih godina od Zemlje također imaju isti efekt, tada moramo razmotriti je li potrebno izmijeniti našu interpretaciju satelitskih karata mikrovalnog pozadinskog zračenja."
Ako se potvrdi Durhamov rezultat, onda bi posljedice za kozmologiju mogle biti vrlo značajne. Potpis za tamnu energiju i tamnu tvar leži u detaljnoj strukturi valova otkrivenih u mikrovalnoj pozadini, malenim promjenama temperature koje su stvorene u vrijeme kada je polumjer Svemira bio tisuću puta manji nego danas.
Ako je ovaj iskonski obrazac pokvaren procesima koji se odvijaju u nedavnoj prošlosti, dugo nakon formiranja galaksija i galaksije, tada će u najboljem slučaju komplicirati interpretacija mikrovalnog odjeka i, u najgorem slučaju, početi potkopati prethodne dokaze za i tamna energija i hladna tamna tvar.
"Moć ovog prekrasnog WMAP podataka je što ukazuje da interpretacija pozadine mikrovalne pećnice" odjek "može biti manje jednostavna nego što se prethodno mislilo", rekao je član tima, Arnold Wolfendale (prethodno Astronomer Royal).
Tim WMAP-a već je izvijestio da je njihovo mjerenje mikrovalnog odjeka Velikog praska moglo biti ugroženo postupkom formiranja galaksija na srednjoj fazi povijesti svemira. Oni su iznijeli dokaze da su plin grijani prvorođenim zvijezdama, galaksijama i kvazarima također mogao pokvariti mikrovalni signal kad je Svemir bio 10 ili 20 puta manji nego danas. Stoga i rezultati WMAP-a i Durhama sugeriraju da je mikrovalni odjek Velikog praska morao proći kroz mnogo više prepreka na svom putu do Zemlje nego što se prije mislilo, s posljedičnim mogućim izobličenjem prvobitnog signala.
"Naši rezultati mogu u konačnici potkopati vjerovanje da Svemirom dominira neuhvatljiva čestica tamne materije i još enigmatičnija tamna energija", rekao je profesor Shanks.
Iako su opažajni dokazi za standardni model kozmologije i dalje snažni, model sadrže vrlo neugodne aspekte. One nastaju prvo jer se temelje na dva komada „neotkrivene fizike“ - hladne tamne materije i tamne energije - od kojih nijedan nije otkriven u laboratoriju. Doista, uvođenje ove dvije nove komponente uvelike povećava komplikaciju standardnog inflacijskog modela Big Bang-a.
Problemi tamne energije su posebno duboki: na primjer, njegova promatrana gustoća toliko je mala da može biti kvantno mehanički nestabilna. Također stvara probleme teorijama kvantne gravitacije, koje sugeriraju da možemo živjeti u Svemiru s 10 ili 11 dimenzija, svi su se smanjili, s izuzetkom tri u prostoru i jedne u vremenu.
Stoga bi mnogi teoretičari željeli izlazni put iz današnjeg standardnog modela kozmologije i ostaje da se vidi koliko će ta zapažanja o kojima je razgovarala grupa Durham ići u tom smjeru. Ako su točne, sugeriraju da bi se glasine da živimo u „novoj eri precizne kozmologije“ mogle pokazati preuranjenim!
Izvorni izvor: RAS News Release
