Jauna Lielā sprādziena gaismas karte sniedz mājienus par eksotisko fiziku

ŠIS

Divas kosmiskās mikroviļņu fona anomālijas, uz kurām norādīja Planka observatorijas priekšgājējs, NASA WMAP, ir apstiprinātas jaunos augstas precizitātes datos, kas tika atklāti 2013. gada 21. martā. Šajā attēlā abi anomālie reģioni ir uzlaboti ar sarkanu un zilu ēnojumu, lai skaidrāk saskatāms. (Attēla kredīts: ESA un Planka sadarbība)





Eiropas Planka kosmosa kuģis ir atklājis visprecīzāko karti, kurā redzama agrāka gaisma Visumā, kas atklāj dažas vilinošas anomālijas, kas varētu norādīt uz jaunu fiziku.

Jaunā karte izseko nelielas temperatūras svārstības kvēlojošajā telpā, ko sauc par kosmisko mikroviļņu fonu (CMB). Šī gaisma tika izlaista tikai 380 000 gadus pēc Lielais sprādziens , un tajā ir ieraksts par to, kā radās mūsu Visums.

Kopumā jaunie Planka dati atbilst kosmologu vadošajām idejām par Visuma veidošanos. Inflācijas teorija liecina, ka pēc Lielā sprādziena Visums strauji palielinājās no mazā, karstā stāvokļa, ik pēc 10^-35 sekundēm divkāršojoties (aiz komata seko 34 nulles un viens).



Bet, ja inflācijas pamatmodeli saka, ka šai paplašināšanai vajadzēja notikt vienmērīgi visos virzienos, jaunie Planka rezultāti liecina, ka tā varētu nebūt. [ Visuma CMB radiācijas izskaidrojums (infografika) ]

'Viena no inflācijas iezīmēm ir tā, ka vēlamajam virzienam nevajadzētu būt - visur Visumā jābūt vairāk vai mazāk vienādam,' šodien (21. martā) NASA preses zvana laikā sacīja astrofiziķis Marks Kamionkovskis no Džona Hopkinsa universitātes. 'Bet, paskatoties uz amplitūdām, pat ar aci var pateikt, ka viena Visuma puse izskatās savādāk nekā otra.'

Tas nozīmē, ka temperatūras svārstības CMB, šķiet, ir atšķirīgas un atšķirīgas, ja Planks skatās vienā virzienā, nekā tad, kad tas izskatās citā.



Šajā Eiropas Kosmosa aģentūras grafikā ir redzama Visuma karte, kurā attēlotas anomālijas, kas novērotas, salīdzinot Planka kosmosa observatoriju.

Šajā Eiropas Kosmosa aģentūras grafikā ir redzama Visuma karte, kurā attēlotas anomālijas, kas novērotas, salīdzinot Planka kosmosa observatorijas karti par Visuma kosmisko mikroviļņu fonu un kosmosa standarta modeli. Attēls publicēts 2013. gada 21. martā.(Attēla kredīts: ESA un Planka sadarbība)

Ir arī citas anomālijas. Šķiet, ka lielās skalās variācijas neizturas tāpat kā mazos mērogos, un ir dažas īpaši lielas iezīmes, piemēram, dūšīga aukstā vieta, ko neparedzēja pamata inflācijas modeļi.



Visbeidzot, dati parāda 'dažas funkcijas, kas ir pārsteidzošas un ļoti, ļoti intriģējošas', sacīja Čārlzs Lorenss, ASV Planka projekta zinātnieks NASA Reaktīvo dzinēju laboratorijā Pasadenā, Kalifornijā.
'Cerams, ka, labāk izprotot šīs funkcijas, mēs varēsim ieskatīties atbildēs uz dažiem mūsu visdziļākajiem jautājumiem.'

Patiešām, kartes novirzes no prognozētā neizraisa vilšanos zinātnieku vidū, bet drīzāk uzmundrina. Viņi pat varētu novest pie noslēpumu atklāšanas tumšā matērija un tumšā enerģija, divas mulsinošas Visuma sastāvdaļas, kuras vēl jāizskaidro ar galvenajām teorijām.

Piemēram, jaunie CMB mērījumi rada jaunu novērtējumu Visuma vecumam un izplešanās ātrumam, kas Planka zinātnieku aprēķinos ir attiecīgi 13,8 miljardus gadu vecs un attiecīgi 67,15 jūdzes (67,15 kilometri) sekundē par megaparseku. Izplešanās ātrums ir pazīstams arī kā Habla konstante, un jaunais novērtējums ir ievērojami zemāks par vērtībām, kas iegūtas, izmantojot citus astronomiskus novērojumus.

'Šī ir viena no aizraujošākajām datu daļām, vai šī šķietamā spriedze starp šiem dažādajiem veidiem, kā novērtēt, cik strauji paplašinās Visums,' sacīja Martins Vaits, ASV Planka zinātnieks Kalifornijas Universitātē, Bērklijā. 'Cerība būtu tāda, ka tas faktiski norāda uz dažiem modeļu trūkumiem vai kādu papildu fiziku.'

Visuma izplešanās ātrums ir cieši saistīts ar tumšās enerģijas ideju, ko zinātnieki ir devuši visam, kas izraisa Visuma izplešanās paātrināšanos. Atklājums varētu norādīt uz jaunu domāšanas virzienu par tumšo enerģiju, ieskaitot iespēju, ka tā laika gaitā ir mainījusies.

'Ja tas atšķirtos no vienkāršākajiem modeļiem, ja tumšās enerģijas daudzums noteiktā telpas apjomā ar laiku kaut kā pieaugtu, tad tas mazinātu spriedzi,' sacīja Vaits un piebilda, 'tā ir diezgan radikāla lieta ierosināt ”.

Un, nokļūstot citu Planka datu anomāliju apakšā, var norādīt uz vēl radikālākiem secinājumiem, piemēram, ideju par vairākiem Visumiem un burbuļu Visumiem, ko radījuši pirmatnējā Visuma apgabali, kas piepūstas ar dažādu ātrumu.

Izrādās, ka sadursmes starp šiem laika un laika burbuļiem ir viens no iespējamiem izskaidrojumiem, kāpēc inflācija, iespējams, nav noritējusi vienmērīgi visos virzienos.

'Fakts, ka šīs anomālijas ne tikai pastāv, bet pastāv vislielākajos mērogos, dod mums cerību, ka nākotnē mēs varam kaut ko pateikt par multiverse , »Sacīja Kamionkovskis.

Sekojiet Clara Moskowitz tālāk Twitter un Google+ . Seko mums @Spacedotcom , Facebook un Google+ . Oriģināls raksts par guesswhozoo.com .