Kreditna slika: NSF
Astronomi iz Nacionalne zaklade za znanost i Caltech stvorili su najcrnjenije slike ikad napravljene od najstarijeg svjetla koje emitira Svemir. Tim je koristio Kozmički pozadinski snimač, niz osjetljivih mikrovalnih detektora u čileanskoj pustinji, da prikupe svjetlost koja je prešla 14 milijardi godina da bi stigli do Zemlje; pokazuje nam Svemir star tek 300 000 godina, baš kao što je sjeme materije počelo formirati, s vremenom postajući galaksije, zvijezde, planete i nas.
Astronomi koji djeluju s udaljene visoravni u čileanskoj pustinji proizveli su najcrbilnije slike ikad napravljene od najstarijeg svjetla koje emitira svemir, pružajući neovisnu potvrdu kontroverznih teorija o podrijetlu materije i energije.
Gurajući granice dostupne tehnologije, Kozmički pozadinski imager (CBI) financiran od Nacionalne znanstvene zaklade (NSF) i Kalifornijskog tehnološkog instituta (Caltech) otkrio je malene varijacije u pozadini kozmičke mikrovalne, radijacije koja je putovala na Zemlju preko 14 milijardi godina. Karta fluktuacija prikazuje prva sjemena materije i energije koja će se kasnije razviti u grozdove stotina galaksija.
Mjerenja također pružaju neovisne dokaze za dugo raspravljanu teoriju inflacije koja kaže da se svemir podvrgnuo silovitom širenju u svojim prvim mikro trenucima. Nakon otprilike 300.000 godina, ona se dovoljno ohladila da je sjeme materije mogla oblikovati i postati „prozirna“, omogućujući prolazak svjetlosti. CBI je uočio ostatke tog ranog zračenja. Podaci također pomažu znanstvenicima da nauče više o odbojnoj sili koja se naziva "tamna energija", a čini se da prkosi gravitaciji i prisiljava svemir da ubrzava sve većim tempom.
"Ovo je osnovno istraživanje u njegovom najboljem i najuzbudljivijem", rekla je direktorica NSF-a Rita Colwell. „Svaka nova slika ranog svemira dorađuje naš model kako je sve počelo. Kao što se svemir širi i širi, znanje čovječanstva o vlastitom podrijetlu i dalje se širi zahvaljujući tehničkoj ekspertizi i strpljivoj upornosti znanstvenika poput ovih. "
„Prvi put smo vidjeli sjeme koje je stvorilo nakupine galaksija, stavljajući tako teorije formiranja galaksija na čvrstu promatračku osnovicu“, rekao je vođa tima Anthony Readhead iz Caltech-a. "Ova jedinstvena zapažanja visoke rezolucije pružaju novi skup kritičkih testova kosmologije i pružaju nove i neovisne dokaze da je svemir ravan i da dominira tamna materija i tamna energija."
Readhead je s Caltechovim kolegama Stevom Padinom i Timothyjem Pearsonom i drugima iz Kanade, Čilea i Sjedinjenih Država stvorio najfinija mjerenja do sada, u pozadini kozmičke mikrovalne. Kozmička mikrovalna pozadina (CMB) je zapis prvih fotona koji su uspjeli pobjeći iz svemira koji se brzo hladi, koalirajući oko 300.000 godina nakon kozmičke eksplozije poznate kao Veliki prasak za koju se obično smatra da je stvorio svemir.
Podaci iz CBI o raspodjeli temperature u CMB-u podržavaju modifikaciju teorije Big Bang; ta se modifikacija naziva teorija inflacije. Inflacija kaže da je vruća plazma početnog svemira pretrpjela ekstremno i brzo širenje u svojih prvih 10 -32 sekunde. Odstupanja u temperaturi koju mjeri CBI su mala samo 10 milijuna stupnjeva.
Iscrtavajući vrhove raspodjele temperature, znanstvenici su pokazali da su precizni CBI podaci u potpunosti u skladu s inflacijom i potvrđuju ranija otkrića drugih znanstvenika. U travnju 2000., međunarodni tim kozmologa na čelu s Caltech-om Andrewom Langeom objavio je prve uvjerljive dokaze da je svemir ravan - odnosno da je njegova geometrija takva da se paralelne linije neće ni konvergirati niti odvajati. Langeov tim promatrao je frekvenciju različitu od CBI-ja, koristeći balon velike visine koji je letio iznad Antarktika.
Od tada, dva druga tima - koristeći neovisne metode - otkrila su svoje analize vrlo slabih razlika u temperaturi među kozmičkim mikrotalasima. Četiri instrumenta obavili su precizna mjerenja parametara koje su kozmolozi dugo koristili za opis ranog svemira. Svaki skup podataka ponudio je nove tragove u obliku embrionalne plazme i približio znanstvenicima konačne odgovore. NSF je podržao rad sva četiri tima i njihovih instrumenata, od kojih neki više od 15 godina.
Pet radova o podacima CBI-ja podneseno je danas Astrofizičkom časopisu na objavljivanje.
CBI se sastoji od 13 interferometra postavljenih na platformi promjera 6 metara, koji djeluju na frekvencijama od 26 GHz do 36 GHz. Smješten u najsušoj pustinji na svijetu - Atacama - CBI koristi nisku vlažnost na nadmorskoj visini od 5.080 metara (16.700 stopa). NSF je podržao CBI istraživanje od 1995. Nacionalno vijeće za znanost i tehnologiju u Čileu osiguralo je CBI mjesto.
Izvorni izvor: NSF News Release
