Όπως οι αρχαιολόγοι που κοσκινίζουν τη σκόνη των αρχαίων πολιτισμών, οι επιστήμονες με την αποστολή της ESA Planck έδειξαν σήμερα έναν χάρτη του αρχαιότερου φωτός στο Σύμπαν. Τα πρώτα κοσμολογικά αποτελέσματα της αποστολής υποδηλώνουν ότι το Σύμπαν μας είναι ελαφρώς παλαιότερο και διαστέλλεται πιο αργά από ό,τι πιστεύαμε.
Η νέα εκτίμηση του Planck για την ηλικία του Σύμπαντος είναι 13,82 δισεκατομμύρια χρόνια.
Ο χάρτης φαίνεται επίσης να δείχνει περισσότερη ύλη και σκοτεινή ύλη και λιγότερη σκοτεινή ενέργεια, μια υποθετική δύναμη που προκαλεί μια διαστολή του Σύμπαντος.
«Μετράμε το αρχαιότερο φως στο Σύμπαν, το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων», λέει ο Paul Hertz, διευθυντής αστροφυσικής της NASA. «Είναι ο πιο ευαίσθητος και λεπτομερής χάρτης που έγινε ποτέ. Είναι σαν να πηγαίνετε από την τυπική τηλεόραση σε μια νέα οθόνη υψηλής ευκρίνειας. Οι νέες λεπτομέρειες έχουν γίνει πεντακάθαρες».
Συνολικά, η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, η υστεροφημία της γέννησης του Σύμπαντος, είναι ομαλή και ομοιόμορφη. Ο χάρτης, ωστόσο, παρέχει μια γεύση από τις μικροσκοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας που αποτυπώθηκαν στον ουρανό όταν το Σύμπαν ήταν μόλις 370.000 ετών. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο χάρτης αποκαλύπτει ένα απολίθωμα, ένα αποτύπωμα, της κατάστασης του Σύμπαντος μόλις 10 νανο-νανο-νανο-νανο δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. μόνο ένα μικρό κλάσμα του χρόνου που χρειάστηκε για να διαβάσει αυτή την πρόταση. Οι κηλίδες στον χάρτη Planck αντιπροσωπεύουν τους σπόρους από τους οποίους σχηματίστηκαν τα αστέρια και οι γαλαξίες.
Τα χρώματα στον χάρτη αντιπροσωπεύουν διαφορετικές θερμοκρασίες. κόκκινο για πιο ζεστό, μπλε για πιο ψυχρό. Οι διαφορές θερμοκρασίας είναι μόνο 1/100 εκατομμυριοστό του βαθμού. «Η αντίθεση στον χάρτη έχει ανέβει πολύ», λέει ο Τσαρλς Λόρενς, ο Αμερικανός επιστήμονας του προγράμματος για τον Planck στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια.
Το Planck, που εκτοξεύτηκε το 2009 από το Διαστημικό Κέντρο της Γουιάνας στη Γαλλική Γουιάνα, είναι μια αποστολή της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας με σημαντική συμβολή από τη NASA. Το διαστημόπλοιο δύο τόνων συγκεντρώνει την αρχαία λάμψη της αρχής του Σύμπαντος από μια πλεονεκτική θέση που απέχει περισσότερο από 1 εκατομμύριο μίλια από τη Γη.
Αυτό το γραφικό δείχνει την εξέλιξη των δορυφόρων που σχεδιάστηκαν για να μετρήσουν το φως που έμεινε από τη Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε το Σύμπαν μας πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Ονομάζεται κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, το φως αποκαλύπτει πληροφορίες για το πρώιμο Σύμπαν. Τα τρία πάνελ δείχνουν το ίδιο κομμάτι ουρανού 10 τετραγωνικών μοιρών όπως φαίνεται από τον Εξερεύνηση Κοσμικού Υποβάθρου της NASA ή το COBE, τον ανιχνευτή ανισοτροπίας μικροκυμάτων Wilkinson της NASA ή το WMAP και τον Planck. Το Planck έχει ανάλυση περίπου 2,5 φορές μεγαλύτερη από το WMAP. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech/ESA
Αυτός δεν είναι ο πρώτος χάρτης που παρήγαγε ο Planck. Το 2010, ο Planck δημιούργησε έναν χάρτη ακτινοβολίας παντού στον ουρανό. Οι επιστήμονες, χρησιμοποιώντας υπερυπολογιστές, έχουν αφαιρέσει όχι μόνο τις φωτεινές εκπομπές από πηγές στο προσκήνιο, όπως ο Γαλαξίας, αλλά και το αδέσποτο φως από τον ίδιο τον δορυφόρο.
Καθώς το φως ταξιδεύει, η ύλη διασκορπισμένη σε όλο το Σύμπαν με τη σχετική της βαρύτητα κάμπτεται και απορροφά το φως, «κάνοντάς το να κουνιέται πέρα δώθε», δήλωσε ο Μάρτιν Γουάιτ, επιστήμονας του προγράμματος Planck στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϋ και στο Lawrence Berkeley National. Εργαστήριο.
«Ο χάρτης Planck δείχνει την επίδραση όλης της ύλης πίσω στην άκρη του Σύμπαντος», λέει ο White. «Δεν είναι απλώς μια όμορφη εικόνα. Οι θεωρίες μας για το πώς σχηματίζεται η ύλη και πώς σχηματίστηκε το Σύμπαν ταιριάζουν θεαματικά με αυτά τα νέα δεδομένα».
'Αυτό είναι ένα θησαυροφυλάκιο επιστημονικών δεδομένων', δήλωσε ο Krzysztof Gorski, μέλος της ομάδας Planck με την JPL. «Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι με τα αποτελέσματα. Βρίσκουμε ένα πρώιμο Σύμπαν που είναι πολύ λιγότερο στημένο και πιο τυχαίο από άλλα, πιο πολύπλοκα μοντέλα. Πιστεύουμε ότι θα βρεθούν μπροστά σε αδιέξοδο».
Ένα animation καλλιτεχνών που απεικονίζει τη «ζωή» ενός φωτονίου ή ενός σωματιδιακού φωτός, καθώς ταξιδεύει στον χώρο και τον χρόνο από την αρχή του Σύμπαντος μέχρι τους ανιχνευτές του τηλεσκοπίου Planck. Πίστωση: NASA
Οι επιστήμονες του Planck πιστεύουν ότι τα νέα δεδομένα θα πρέπει να βοηθήσουν τους επιστήμονες να βελτιώσουν πολλές από τις θεωρίες που προτείνουν οι κοσμολόγοι ότι το Σύμπαν υπέστη έναν ξαφνικό και γρήγορο πληθωρισμό.
