Изображение предоставлено: NSF
Астрономы из Национального научного фонда и Калифорнийского технологического института создали самые подробные изображения, когда-либо сделанные из самого старого света, испускаемого Вселенной. Команда использовала Cosmic Background Imager, массив чувствительных микроволновых детекторов в чилийской пустыне, чтобы собирать свет, который прошел 14 миллиардов лет, чтобы достичь Земли; это показывает нам Вселенную, которой всего 300 000 лет, так же, как семена материи начали формироваться, в конечном итоге становясь галактиками, звездами, планетами и нами.
Астрономы, работающие с отдаленного плато в чилийской пустыне, создали самые детальные изображения, когда-либо сделанные из самого старого света, испускаемого вселенной, обеспечивая независимое подтверждение противоречивых теорий о происхождении вещества и энергии.
Расширяя границы доступной технологии, космический фоновый имидж-сканер (CBI), финансируемый Национальным научным фондом (NSF) и Калифорнийским технологическим институтом (Caltech), обнаружил незначительные изменения космического микроволнового фона, излучение, которое распространялось на Земле в течение почти 14 лет. миллиард лет. Карта флуктуаций показывает первые пробные семена материи и энергии, которые впоследствии эволюционируют в скопления сотен галактик.
Измерения также предоставляют независимые доказательства давно обсуждаемой теории инфляции, которая утверждает, что вселенная подверглась насильственному расширению в своих первых микро-моментах. Спустя примерно 300 000 лет он достаточно остыл, чтобы позволить семенам материи образоваться и стал «прозрачным», пропуская свет. CBI наблюдал остатки этого раннего излучения. Эти данные также помогают ученым узнать больше о силе отталкивания, называемой «темной энергией», которая, по-видимому, бросает вызов гравитации и заставляет вселенную ускоряться с постоянно возрастающей скоростью.
«Это фундаментальное исследование в его лучшем и наиболее захватывающем», сказала директор NSF Рита Колвелл. «Каждый новый образ ранней вселенной уточняет нашу модель того, как все это началось. По мере того, как вселенная растет и расширяется, знания человечества о нашем происхождении продолжают расширяться благодаря техническому опыту и терпеливой настойчивости таких ученых ».
«Мы впервые увидели семена, которые дали начало скоплениям галактик, тем самым поставив теории формирования галактик на прочную основу наблюдения», - сказал руководитель группы Энтони Ридхед из Caltech. «Эти уникальные наблюдения с высоким разрешением обеспечивают новый набор критических испытаний космологии и предоставляют новые и независимые доказательства того, что Вселенная плоская и в ней доминируют темная материя и темная энергия».
Readhead вместе с коллегами по Caltech Стивом Паденом и Тимоти Пирсоном и другими из Канады, Чили и Соединенных Штатов произвел самые точные на сегодняшний день измерения космического микроволнового фона. Космический микроволновый фон (CMB) - это запись первых фотонов, которые вышли из быстро остывающей, объединяющейся вселенной примерно через 300 000 лет после космического взрыва, известного как Большой взрыв, который, как обычно полагают, породил вселенную.
Данные CBI о распределении температуры в CMB подтверждают модификацию теории Большого взрыва; эта модификация называется теорией инфляции. Инфляция утверждает, что горячая плазма первоначальной вселенной претерпела экстремальное и быстрое расширение в первые 10 -32 секунды. Изменения температуры, измеряемые CBI, составляют всего 10 миллионов долей градуса.
Нанося на график пики распределения температуры, ученые показали, что точные данные CBI полностью согласуются с инфляцией и подтверждают более ранние результаты других ученых. В апреле 2000 года международная группа космологов во главе с Эндрю Ланге из Калифорнийского технологического института объявила о первом убедительном доказательстве того, что Вселенная плоская, то есть ее геометрия такова, что параллельные линии не сходятся и не расходятся. Команда Ланге наблюдала с частотой, отличной от CBI, используя высотный воздушный шар, пролетавший над Антарктидой.
С тех пор две другие команды - используя независимые методы - показали свои исследования очень слабых изменений температуры среди космических микроволн. Четыре инструмента провели точные измерения параметров, которые космологи давно использовали для описания ранней Вселенной. Каждый набор данных предлагает новые ключи к форме эмбриональной плазмы и приближает ученых к окончательным ответам. NSF поддерживал работу всех четырех команд и их инструментов, некоторые из них более 15 лет.
Пять работ по данным CBI были представлены сегодня в Astrophysical Journal для публикации.
CBI состоит из 13 интерферометров, установленных на платформе диаметром 6 метров, работающей на частотах от 26 ГГц до 36 ГГц. Расположенный в самой сухой пустыне в мире - Атакаме - CBI использует преимущества низкой влажности на высоте 5 080 метров (16 700 футов). NSF поддерживает исследования CBI с 1995 года. Национальный совет по науке и технике Чили предоставил сайт CBI.
Первоисточник: пресс-релиз NSF
