Ultra hladna vakuumska komora pokrenula je simulaciju ranog svemira i donijela je nekoliko zanimljivih nalaza o tome kako je okoliš izgledao ubrzo nakon što se dogodio Veliki prasak.
Naime, atomi su se grupirali po obrascima sličnim kozmičkim mikrovalnim pozadinama - za koje se vjeruje da su odjek intenzivnog praska koji je tvorio početak svemira. Znanstvenici su pomoću nekoliko teleskopa preslikali CMB postupno u većoj razlučivosti, no ovaj je eksperiment prvi te vrste koji je pokazao kako se struktura razvijala na početku vremena dok smo mi razumjeli.
Teorija Velikog praska (ne brkati s popularnom televizijskom emisijom) namijenjena je opisu evolucije svemira. Iako mnogi sudionici kažu da to pokazuje kako je svemir nastao "iz ničega", harmonični kozmološki model koji opisuje teoriju ne govori o tome odakle je svemir došao. Umjesto toga, usredotočena je na primjenu dva velika modela fizike (opća relativnost i standardni model fizike čestica). Više o Velikom prasku pročitajte ovdje.
CMB je, jednostavnije rečeno, elektromagnetsko zračenje koje ispunjava Svemir. Znanstvenici vjeruju da to pokazuje odjek vremena kada je Svemir bio mnogo manji, topliji i gušći i do vrha ispunjen vodikovom plazmom. Plazma i zračenje koje je okruživalo postupno su se hladili kako je svemir postajao sve veći. (Više informacija o CMB-u nalazi se ovdje.) U jednom trenutku, sjaj plazme bio je toliko gust da je Svemir bio neproziran, ali prozirnost se povećavala kako nastaju stabilni atomi. No ostaci su i dalje vidljivi u rasponu mikrovalne.
Novo istraživanje koristilo je ultrahladne atome cezija u vakuumskoj komori na Sveučilištu u Chicagu. Kad je tim tim atomima ohladio milijardu stupnjeva iznad apsolutne nule (što je -459,67 stupnjeva Farenhejta, ili -273,15 stupnjeva Celzija), strukture koje su vidjeli izgledale su vrlo slične CMB-u.
Gašenjem 10.000 atoma u eksperimentu kako bi se kontroliralo koliko snažno atomi međusobno djeluju, uspjeli su stvoriti fenomen koji je, grubo rečeno, sličan načinu na koji se zvučni valovi kreću u zraku.
"Na ovoj ultrahladnoj temperaturi atomi se pobuđuju kolektivno", rekao je Cheng Chin, istraživač fizike na Sveučilištu u Chicagu koji je sudjelovao u istraživanju. Ovaj fenomen prvi je opisao ruski fizičar Andrei Saharov, a poznat je kao Saharov akustičke oscilacije.
Pa zašto je eksperiment važan? Omogućuje nam da pobliže pratimo što se dogodilo nakon Velikog praska.
CMB je jednostavno zamrznuti trenutak vremena i ne razvija se, pa zahtijevaju istraživači da poniknu u laboratoriju kako bi shvatili što se događa.
"Pomoću naše simulacije zapravo možemo pratiti čitavu evoluciju Saharovih oscilacija", rekao je Chen-Lung Hung, koji je vodio istraživanje, zaradio doktorat. 2011. na Sveučilištu u Chicagu, a sada je na Kalifornijskom tehnološkom institutu.
I Hung i Chin planiraju više raditi s ultrahladnim atomima. Budući pravci istraživanja mogu uključivati stvari poput rada crnih rupa ili stvaranja galaksija.
Objavljeno istraživanje možete pročitati na mreži ZnanostWeb stranicu.
Izvor: University of Chicago
