Команда астрономів Великобританії та Австралії сьогодні оголосила, що виявила відсутність ланки, яка безпосередньо пов’язує сучасні галактики, як наш власний Чумацький шлях, до Великого вибуху, який створив наш Всесвіт 14 тисяч мільйонів років тому. Отримані результати є результатом 10-річних зусиль для картографування розподілу в космосі 220 000 галактик консорціумом астрономів 2dFGRS (2-ступінчасте обстеження польової галактики), використовуючи 3,8-метровий англо-австралійський телескоп (AAT) . Цей відсутній зв'язок виявився в існуванні тонких особливостей розподілу галактик під час опитування. Аналіз цих особливостей також дозволив команді зважити Всесвіт з небувалою точністю.
2dFGRS дуже детально виміряв розподіл галактик, що називається масштабною структурою Всесвіту. Ці зразки мають розмір від 100 мільйонів до 1 мільярда світлових років. Властивості масштабної структури задаються фізичними процесами, які діяли, коли Всесвіт справді був дуже молодим.
Д-р Шаун Коул з Даремського університету, який керував дослідженнями, пояснює: "На момент народження у Всесвіті були крихітні нерівності, які, як вважалося, були наслідком" квантових "або субатомних процесів. Ці нерівності посилювались гравітацією з тих пір і врешті-решт породили галактики, які ми бачимо сьогодні ».
Теоретики в 1960-х роках припустили, що споконвічні насіння галактик слід розглядати як пульсації в радіації космічного мікрохвильового випромінювання, випромінюваного в теплі, що залишився від Великого вибуху, коли Всесвіту було всього 350 000 років. Згодом британці були помічені в 1992 році супутником COBE НАСА, але до цих пір не вдалося продемонструвати міцного зв'язку з утворенням галактик. 2dFGRS встановив, що картина, що спостерігається в цих пульсаціях, поширилася в сучасний Всесвіт і сьогодні може бути виявлена в галактиках.
Візерунки в КМБ містять помітні плями приблизно на один градус поперек, утворені звуковими хвилями, що поширюються в немислимо гарячій плазмі Великого вибуху. Ці особливості відомі як "акустичні піки" або "баріонові хитання". Теоретики припускали, що звукові хвилі, можливо, також залишили свій відбиток у домінуючій частині Всесвіту - екзотичній «темній речовині», яка сама по собі формує галактики. Фізики та астрономи намагалися ідентифікувати цей відбиток на картах власного галактичного сусідства.
Після багаторічної кропіткої роботи з вимірювання галактик на англо-австралійському телескопі та моделювання їх властивостей за допомогою складних математичних та обчислювальних прийомів команда 2dFGRS виявила відбиток звукових хвиль у Великому вибуху. Це виглядає як делікатні риси в "спектрі потужності", статистиці, яка використовується астрономами для кількісного визначення шаблонів, відображених на картах розподілу галактик. Ці функції узгоджуються з тими, що спостерігаються на фоні мікрохвильової пічки - це означає, що ми розуміємо історію життя газу, з якого утворилися Галактики.
Характеристики баріона містять інформацію про вміст Всесвіту, зокрема про кількість звичайної речовини (відомий як баріони), вид речовини, яка згустилася в зірки та планети і з якої ми самі створені.
Професор Карлос Френк, директор Інституту обчислювальної космології університету Дарема, сказав: "Ці особливості баріона є генетичним відбитком нашого Всесвіту. Вони встановлюють прямий еволюційний зв’язок із Великим Вибухом. Знаходження їх є важливою віхою в нашому розумінні того, як утворився космос ».
Професор Джон Павич з Едінбургського університету, керівник британської команди співпраці 2dFGRS, сказав: "Я не думаю, що хтось очікував би, що прості космологічні теорії працюватимуть так добре. Нам дуже пощастило бути навколо, щоб побачити цю картину Всесвіту створеною ".
2dFGRS показав, що баріони - це невелика складова нашого Всесвіту, що становить лише 18% від загальної маси, а решта 82% - темна речовина. Вперше команда 2dFGRS пробила 10-відсотковий бар'єр точності при вимірюванні загальної маси Всесвіту.
Як би ця картина не була достатньо дивною, 2dFGRS також показав, що вся маса у Всесвіті (як світяться, так і темні) переважає 4: 1 ще екзотичнішим компонентом, який називається "енергія вакууму" або "темна енергія". Це має антигравітаційні властивості, викликаючи пришвидшення розширення Всесвіту. Цей висновок виникає при поєднанні результатів 2dFGRS з даними про фонове випромінювання НВЧ, яке залишилося з часу створення баріонових особливостей. Походження та ідентичність темної енергії залишається однією з найглибших загадок сучасної науки.
Наші знання про мікрохвильовий фон значно покращилися в 2003 році завдяки даним із супутника WMAP NASA. Команда WMAP поєднала свою інформацію з попереднім аналізом частини 2dFGRS для висновку, що ми дійсно живемо у темному Всесвіті, де панує енергія. Це було названо журналом Science «проривом року» у 2003 році. Тепер, виявлення космічної зниклої ланки командою 2dFGRS, майже рівно через рік, вінчає досягнення десятирічної кропіткої роботи.
У цікавому повороті докази до ідентичності темної енергії можна було б знайти, відшукуючи баріонові особливості в еволюціонуючому галактиці, що розвивається на півдорозі між Великим Вибухом. Астрономи Великобританії та їх співробітники по всьому світу зараз планують великі обстеження галактик дуже віддалених галактик з цією метою.
Незалежне підтвердження наявності баріонових особливостей у масштабній структурі походить із опитування Sloan Digital Sky. Вони використовують додатковий метод, який не передбачає спектр потужності, і вивчають рідкісну підмножину галактик більшого обсягу, ніж 2dFGRS. Тим не менш, висновки послідовні, що дуже задовольняє.
Професор Майкл Стросс з Принстонського університету, речник спільноти SDSS сказав: "Це чудова наука. Дві групи тепер незалежно бачили прямі докази зростання структури за рахунок гравітаційної нестабільності від початкових коливань, що спостерігаються на космічному мікрохвильовому фоні ».
Оригінальне джерело: PPARC News Release
