Credit imagine: NSF
Astronomii de la National Science Foundation și Caltech au creat cele mai detaliate imagini făcute vreodată din cea mai veche lumină emisă de Univers. Echipa a folosit Cosmic Background Imager, o serie de detectoare de microunde sensibile în deșertul chilian, pentru a aduna lumina care a călătorit 14 miliarde de ani pentru a ajunge pe Pământ; ne arată Universul la doar 300.000 de ani, la fel cum au început să se formeze semințele de materie, devenind în cele din urmă galaxii, stele, planete și noi.
Astronomii care operează de pe un platou îndepărtat din deșertul chilian au produs cele mai detaliate imagini făcute vreodată de cea mai veche lumină emisă de univers, oferind o confirmare independentă a teoriilor controversate despre originea materiei și a energiei.
Împingând limitele tehnologiei disponibile, Cosmic Background Imager (CBI) finanțat de Fundația Națională de Știință (NSF) și California Institute of Technology (Caltech) a detectat variații minime în fundalul microundelor cosmice, radiația care a călătorit pe Pământ peste aproape 14 miliarde de ani. O hartă a fluctuațiilor arată primele semințe tentative de materie și energie care ulterior vor evolua în grupuri de sute de galaxii.
Măsurătorile oferă, de asemenea, dovezi independente pentru teoria dezbătută a inflației, care afirmă că universul a suferit o expansiune violentă în primele sale micro-momente. După aproximativ 300.000 de ani, s-a răcit suficient pentru a permite formarea semințelor de materie și a devenit „transparentă”, permițând trecerea luminii. CBI a observat resturi ale radiației timpurii. De asemenea, datele ajută oamenii de știință să învețe mai multe despre forța respulsivă numită „energie întunecată” care pare să sfideze gravitația și să forțeze universul să accelereze într-un ritm în continuă creștere.
„Aceasta este cercetarea de bază la cele mai bune și mai interesante”, a spus Rita Colwell, directoarea NSF. „Fiecare nouă imagine a universului timpuriu rafinează modelul nostru despre cum a început totul. Așa cum universul crește și se răspândește, cunoștințele omenirii despre propriile noastre origini continuă să se extindă, datorită expertizei tehnice și persistenței pacientului de oameni de știință ca aceștia. "
„Am văzut, pentru prima dată, semințele care au dat naștere la grupări de galaxii, punând astfel teoriile formării galaxiei pe un plan observațional ferm”, a spus Anthony Readhead, de la Caltech, liderul echipei. „Aceste observații unice de înaltă rezoluție oferă un set nou de teste critice ale cosmologiei și oferă dovezi noi și independente că universul este plat și este dominat de materie întunecată și energie întunecată.”
Readhead, împreună cu colegii lui Caltech, Steve Padin și Timothy Pearson și alții din Canada, Chile și Statele Unite, au generat cele mai bune măsurători până în prezent ale fundalului cosmic cu microunde. Fundalul microundelor cosmice (CMB) este o înregistrare a primilor fotoni care au scăpat din universul de răcire rapidă, coalescent, la aproximativ 300.000 de ani de la explozia cosmică cunoscută sub numele de Big Bang, despre care se crede că a dat naștere universului.
Datele CBI despre distribuțiile de temperatură din CMB acceptă o modificare a teoriei Big Bang; acea modificare se numește teoria inflației. Inflația afirmă că plasma fierbinte a universului inițial a suferit o extindere rapidă extremă și rapidă în primele sale 10 -32 secunde. Variațiile de temperatură măsurate de CBI sunt cât mai mici de 10 milioane de grade.
Prin trasarea maximelor de distribuție a temperaturii, oamenii de știință au arătat că datele precise ale CBI sunt în întregime în concordanță cu inflația și confirmă descoperirile anterioare ale altor oameni de știință. În aprilie 2000, o echipă internațională de cosmologi condusă de Andrew Lange de la Caltech a anunțat primele dovezi convingătoare că universul este plat - adică geometria sa este astfel încât liniile paralele nu vor converge și nici nu vor diverge. Echipa lui Lange a observat la o frecvență diferită de CBI, folosind un balon de mare altitudine aruncat peste Antarctica.
De atunci, alte două echipe - folosind metode independente - și-au dezvăluit analizele despre variațiile foarte slabe ale temperaturii în microundele cosmice. Cele patru instrumente au efectuat măsurători precise ale parametrilor pe care cosmologii le-au folosit de mult pentru a descrie universul timpuriu. Fiecare set de date a oferit noi indicii despre forma plasmei embrionare și a atras oamenii de știință mai aproape de răspunsurile definitive. NSF a sprijinit activitatea celor patru echipe și a instrumentelor lor, unele dintre ele de mai bine de 15 ani.
Cinci lucrări despre datele CBI au fost trimise astăzi la Astrophysical Journal pentru publicare.
CBI este format din 13 interferometre montate pe o platformă de 6 metri diametru, care funcționează la frecvențe de la 26 GHz la 36 GHz. Situat în cel mai uscat deșert din lume - Atacama - CBI profită de umiditatea scăzută la o altitudine de 5.080 metri (16.700 de metri). NSF a susținut cercetarea CBI din 1995. Consiliul Național al Științei și Tehnologiei din Chile a furnizat site-ul CBI.
Sursa originală: Comunicat de presă NSF
