Επιστήμονες πρόκειται να δώσουν στη δημοσιότητα νέες εικόνες για το "αρχέγονο φως" στο Σύμπαν, που λαμβάνονται από τον Ευρωπαικό δορυφόρο Planck. Οι εικόνες θα μας δώσουν πρωτοφανή στοιχεία για την προέλευση και την εξέλιξη του σύμπαντος.
"Ελπίζω να υπάρχει κάτι περίεργο εκεί πάνω. Εάν πουν μόνο ότι, 'καλά, είχαν δίκιο οι άνθρωποι'- δεν θα είναι συναρπαστικό;. Τα τελευταία δεκαδικά ψηφία δεν είναι ποτέ τόσο ενδιαφέροντα. Αυτό που θέλουμε είναι κάποιο νέα φαινόμενο".
Ο Αμερικανός Νομπελίστας John Mather πιστεύει ότι ο πήχης έχει τεθεί πολύ υψηλά από την (Esa) Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία για το δορυφόρο Planck .
Ο δορυφόρος ξεκίνησε το 2009 για να κάνει θερμοκρασιακούς χάρτες του ουρανού, και την Πέμπτη τα στοιχεία αυτά τελικά θα κυκλοφορήσουν στην παγκόσμια επιστημονική κοινότητα.
Υπάρχει μεγάλη ελπίδα ότι Planck θα είναι σε θέση να μας πει τι συνέβη στα πρώτα κλάσματα του δευτερολέπτου μετά το Big Bang, όταν το σύμπαν που μπορούμε να παρατηρήσουμε σήμερα δεν καταλάμβανε σχεδόν καθόλου χώρο. Με τον όρο κλάσματα, εννοούμε περίπου ένα εκατομμυριοστό του ενός δισεκατομμυριοστού, του ενός δισεκατομμυριοστού, του ενός δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου.
Για να πάρει αυτές τις πληροφορίες, το Planck έχει πάρει δείγμα από το "αρχέγονο φως" στο σύμπαν - το φως που τελικά απλώθηκε σε όλο το διάστημα όταν το σύμπαν είχε ψυχθεί αρκετά ώστε να επιτρέπει το σχηματισμό ατόμων υδρογόνου.
Πριν από εκείνη τη στιγμή, περίπου στα 375.000 χρόνια ζωής του σύμπαντος, οι συνθήκες θα ήταν τόσο θερμές ώστε όλο το φως να είχε αναπηδήσει τριγύρω και να παγιδευτεί σε μια ομίχλη από ιονισμένη ύλη. Το Σύμπαν θα ήταν αδιαφανές.
 |
H εργασία του John Mather για την CMB
με το COBE κέρδισε βραβείο Νόμπελ το 2006
|
Το θερμοκρασιακό προφίλ του έχει επίσης μειωθεί σε μόλις 2,7 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν, με μόνο ένα λεπτό πάνω από το ζεστό ή το κρύο σε κάθε πλευρά αυτού του σήματος ανάλογα με το πού κοιτάει κανείς τον ουρανό.
Αυτές οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας αντανακλούν τις διαφορές στην πυκνότητα της ύλης, όταν το φως διαχωρίζεται και καθορίζει το ταξίδι του.
Οι Αμερικάνικοι δορυφόροι, συμπεριλαμβανομένης και της ιστορικής αποστολής του Mather COBE το 1989, έχουν ήδη εξάγει εκπληκτικές πληροφορίες από αυτή την ακτινοβολία του κοσμικού υπόβαθρου μικροκυμάτων (CMB), (Microwave Background).
Αυτές περιλαμβάνουν αναλυτικές εκτιμήσεις για:
- Την ηλικία του Σύμπαντος - 13,7 δισεκατομμυρίων ετών
- Το περιεχόμενό του - 4,6% ατομική ύλη, 24% σκοτεινή ύλη και 71,4% σκοτεινή ενέργεια
- Το σχήμα του - είναι "επίπεδο", που σημαίνει ότι το διάστημα υπόκειται στην Ευκλείδεια γεωμετρία, όπου ευθείες γραμμές μπορεί να επεκταθούν στο άπειρο και οι γωνίες ενός τριγώνου αν τις προσθέσετε είναι 180 μοίρες, κλπ.
- Η ανάφλεξη των πρώτων άστρων - που τώρα μετρήθηκε έχει συμβεί περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang.
"Το Planck έχει επιπλέον ευαισθησία και ανάλυση για να ανακτήσει ακόμη περισσότερες πληροφορίες, δήλωσε στο BBC επιστήμονας της NASA ." Το ερώτημα είναι αν πράγματι έχουν εκμεταλλευτεί σωστά όλα αυτά τα δεδομένα;"
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
CMB - Το «αρχαιότερο φως» στο Σύμπαν
Η ευρωπαϊκή ομάδα του Planck θα παρουσιάσει χάρτες του ουρανού σε εννέα συχνότητες - έξι από το COBE και τρεις από τον αμερικάνικο διάδοχο, WMAP, που εκτοξεύτηκε το 2001.
Αυτή η ευρύτερη σάρωση σχεδιάστηκε για να παράσχει στην αποστολή Esa μια μεγαλύτερη, καθαρότερη θέα της CMB και τις μικροσκοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας που παρατηρούνται γύρω από το μέσο όρο των 2,7 ° Kelvin (-270C).
Είναι ένα όραμα με μεγαλύτερο ενθουσιασμό ότι το Planck θα προσπαθήσει να βρει "κάποιο νέο φαινόμενο", όχι στα 375.000 χρόνια μετά το Big Bang, αλλά πολύ πιο πριν από τότε.
Οι πληροφορίες κωδικοποιούνται σε χάρτες του δορυφόρου για να μας πει, επίσης, για τον «πληθωρισμό», την ταχύτερη από το φως διαστολή, που οι κοσμολόγοι πιστεύουν ότι το Σύμπαν μπορεί να έχει βιώσει στις πρώτες φευγαλέες στιγμές του.
- Η θεωρία υποστηρίζει ότι 375.000 χρόνια μετά το Big Bang, η ύλη και το φως "αποσυνδέθηκαν"
- Η ύλη πήγε να σχηματίσει αστέρια και γαλαξίες. Το φως απλώνεται και ψύχεται
- Το φως - το CMB - λούζει τώρα τη Γη σε συχνότητες μικροκυμάτων
- Το COBE / WMAP μέτρησε μικροσκοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας (πάνω από κηλίδες)
- Αυτές οι διακυμάνσεις αντανακλούν τις διαφορές πυκνότητας στη πρόωρη κατανομή της ύλης
- Το σχήμα τους προδίδει η ηλικία, το σχήμα, το περιεχόμενο του Σύμπαντος και άλλα.
Η ευρωπαϊκή ομάδα του Planck θα παρουσιάσει χάρτες του ουρανού σε εννέα συχνότητες - έξι από το COBE και τρεις από τον αμερικάνικο διάδοχο, WMAP, που εκτοξεύτηκε το 2001.
Αυτή η ευρύτερη σάρωση σχεδιάστηκε για να παράσχει στην αποστολή Esa μια μεγαλύτερη, καθαρότερη θέα της CMB και τις μικροσκοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας που παρατηρούνται γύρω από το μέσο όρο των 2,7 ° Kelvin (-270C).
Είναι ένα όραμα με μεγαλύτερο ενθουσιασμό ότι το Planck θα προσπαθήσει να βρει "κάποιο νέο φαινόμενο", όχι στα 375.000 χρόνια μετά το Big Bang, αλλά πολύ πιο πριν από τότε.
Οι πληροφορίες κωδικοποιούνται σε χάρτες του δορυφόρου για να μας πει, επίσης, για τον «πληθωρισμό», την ταχύτερη από το φως διαστολή, που οι κοσμολόγοι πιστεύουν ότι το Σύμπαν μπορεί να έχει βιώσει στις πρώτες φευγαλέες στιγμές του.
Ο πληθωρισμός έχει γίνει αποδεκτός στην θεωρία του Big Bang τα τελευταία 30 χρόνια, ακόμη και αν οι φυσικοί νόμοι είναι πολύ υποθετικοί. Οι επιστήμονες, αρέσκονται σ' αυτό το σενάριο, διότι θα μπορούσε να εξηγήσει ορισμένες σημαντικές παρατηρήσεις, αν μη τι άλλο τη γεωμετρία του σύμπαντος - μια υπέρλαμπρη διαστολή θα μπορούσε να τεντωθεί μέχρις ότου γίνει επίπεδη. Οι μικροσκοπικές κβαντικές διακυμάνσεις που οδήγησαν την διαστολή θα μπορούσαν επίσης να οδηγήσουν σε μικρές διακυμάνσεις στην ποσότητα της ύλης από το ένα μέρος στο άλλο, 'σπέρνοντας' αργότερα τη βαρυτική ανάπτυξη των άστρων και των γαλαξιών.
Αλλά υπάρχουν πολλά μοντέλα για το πώς θα μπορούσε να δουλέψει ο πληθωρισμός. Δεν μπορούν όλοι να έχουν δίκιο.
"Αυτό που πρέπει τώρα να κάνουμε είναι, κάποια από αυτά τα μοντέλα να τα βάλουμε στη γωνία, και ο Planck μπορεί να μας βοηθήσει να το κάνουμε αυτό", δήλωσε ο καθηγητής Andrew Jaffe από το Imperial College του Λονδίνου.
Ένας από τους τρόπους που οι επιστήμονες μελετούν το CMB είναι με την υποβολή των ζεστών και κρύων σημείων στην ακτινοβολία σε μια λεπτομερή στατιστική ανάλυση, εξετάζοντας τις αποκλίσεις της θερμοκρασίας ως συνάρτηση του μεγέθους τους στον ουρανό - τη γωνιακή κλίμακα τους.
Αυτό παράγει μια χαρακτηριστική καμπύλη σε ένα γράφημα, το λεγόμενο φάσμα ισχύος, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να συνδυαστεί ενάντια στη θεωρητική προσδοκία.
Ο πληθωρισμός - αν συνέβη - προβλέπει ότι το φάσμα θα πρέπει να έχει πάντα μια ελαφρά κλίση. Η WMAP έχει αποδείξεις για αυτό.
"Δεν έχει ακόμα προσδιοριστεί με ακρίβεια, αλλά αυτό είναι μία από τις περιπτώσεις στις οποίες το Planck θα κάνει τη πραγματική διαφορά", εξήγησε ο καθηγητής Bruce Partridge του Haverford College, Φιλαδέλφεια.
"Λόγω της υψηλής ανάλυσης που έχει, εκτείνεται σε ένα ευρύ φάσμα σε γωνιακή κλίμακα. Αν θέλετε να δείτε μια μικρή κλίση σε σχέση με τη γωνιακή κλίμακα είναι να έχουμε ένα τόσο μεγάλο βραχίονα όσο το δυνατόν, και με το Planck θα το κάνουμε αυτό, ", δήλωσε στο BBC.
Μια άλλη πρόβλεψη του πληθωρισμού είναι ότι η CMB θα πρέπει να υπόκειται στη θεωρία του Gauss. Αν πάρουμε όλα τα σημεία δεδομένων θερμοκρασίας στο χάρτη του ουρανού και τα βάζουμε στο ιστόγραμμα, θα πάρουμε μια ωραία καμπύλη σχήματος καμπάνας.
"Αν δεν είναι Gauss, τότε πρέπει να ξανασκεφτούμε τον πληθωρισμό ή μήπως ο πληθωρισμός είναι πιο περίπλοκος από ότι δείχνουν τα απλά μοντέλα", δήλωσε ο καθηγητής Μαρκ Kamionkowski από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, Βαλτιμόρη.
Οι δυνατότητες του Planck σημαίνει ότι θα αποτελέσουν ένα από τους καλύτερους ελέγχους ακόμη για για μοντέλα που δεν υπακούουν στη θεωρία του Gauss..
Η τελική δοκιμή, όμως, θα είναι να ψάξουν για ένα ειδικό σήμα στo CMB που αναφέρεται ως Β-Modes.
Τα περισσότερα μοντέλα του πληθωρισμού προτείνουν ότι η επέκταση θα έπρεπε να συνοδεύεται από διακυμάνσεις της βαρυτικής ενέργειας. Αυτά θα πρέπει να έχουν αποτυπωθεί στο 'απολιθωμένο φως' στην πόλωσή του.
Ακόμα κι αν υπάρχουν, τα Β-Modes θα είναι πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν και η ομάδα του Planck δεν προτίθεται να προβεί σε δήλωση σχετικά με το θέμα μέχρι ένα ακόμη έτος της ανάλυσης έχει ολοκληρωθεί.
Παρ' όλα αυτά, η ανακοίνωση της Πέμπτης είναι πιθανό να κάνει κάποιες σημαντικές δηλώσεις σχετικά με τις πληθωριστικές δοκιμές.
Ο Δρ Jan Tauber, επιστήμονας της ESA για το Planck, δεν συντάσσεται με τα ευρήματα πριν από την ανακοίνωση του Παρισιού. Κληθείς να περιγράψει τους νέους θερμοκρασιακούς χάρτες, είπε απλά: "Είναι όμορφο."
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Στατιστική ανάλυση και το CMB
Πηγή, BBC News
Απόδοση, Δ. Γιάκας
Αλλά υπάρχουν πολλά μοντέλα για το πώς θα μπορούσε να δουλέψει ο πληθωρισμός. Δεν μπορούν όλοι να έχουν δίκιο.
"Αυτό που πρέπει τώρα να κάνουμε είναι, κάποια από αυτά τα μοντέλα να τα βάλουμε στη γωνία, και ο Planck μπορεί να μας βοηθήσει να το κάνουμε αυτό", δήλωσε ο καθηγητής Andrew Jaffe από το Imperial College του Λονδίνου.
Ένας από τους τρόπους που οι επιστήμονες μελετούν το CMB είναι με την υποβολή των ζεστών και κρύων σημείων στην ακτινοβολία σε μια λεπτομερή στατιστική ανάλυση, εξετάζοντας τις αποκλίσεις της θερμοκρασίας ως συνάρτηση του μεγέθους τους στον ουρανό - τη γωνιακή κλίμακα τους.
Αυτό παράγει μια χαρακτηριστική καμπύλη σε ένα γράφημα, το λεγόμενο φάσμα ισχύος, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να συνδυαστεί ενάντια στη θεωρητική προσδοκία.
Ο πληθωρισμός - αν συνέβη - προβλέπει ότι το φάσμα θα πρέπει να έχει πάντα μια ελαφρά κλίση. Η WMAP έχει αποδείξεις για αυτό.
"Δεν έχει ακόμα προσδιοριστεί με ακρίβεια, αλλά αυτό είναι μία από τις περιπτώσεις στις οποίες το Planck θα κάνει τη πραγματική διαφορά", εξήγησε ο καθηγητής Bruce Partridge του Haverford College, Φιλαδέλφεια.
"Λόγω της υψηλής ανάλυσης που έχει, εκτείνεται σε ένα ευρύ φάσμα σε γωνιακή κλίμακα. Αν θέλετε να δείτε μια μικρή κλίση σε σχέση με τη γωνιακή κλίμακα είναι να έχουμε ένα τόσο μεγάλο βραχίονα όσο το δυνατόν, και με το Planck θα το κάνουμε αυτό, ", δήλωσε στο BBC.
Μια άλλη πρόβλεψη του πληθωρισμού είναι ότι η CMB θα πρέπει να υπόκειται στη θεωρία του Gauss. Αν πάρουμε όλα τα σημεία δεδομένων θερμοκρασίας στο χάρτη του ουρανού και τα βάζουμε στο ιστόγραμμα, θα πάρουμε μια ωραία καμπύλη σχήματος καμπάνας.
"Αν δεν είναι Gauss, τότε πρέπει να ξανασκεφτούμε τον πληθωρισμό ή μήπως ο πληθωρισμός είναι πιο περίπλοκος από ότι δείχνουν τα απλά μοντέλα", δήλωσε ο καθηγητής Μαρκ Kamionkowski από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, Βαλτιμόρη.
Οι δυνατότητες του Planck σημαίνει ότι θα αποτελέσουν ένα από τους καλύτερους ελέγχους ακόμη για για μοντέλα που δεν υπακούουν στη θεωρία του Gauss..
Η τελική δοκιμή, όμως, θα είναι να ψάξουν για ένα ειδικό σήμα στo CMB που αναφέρεται ως Β-Modes.
Τα περισσότερα μοντέλα του πληθωρισμού προτείνουν ότι η επέκταση θα έπρεπε να συνοδεύεται από διακυμάνσεις της βαρυτικής ενέργειας. Αυτά θα πρέπει να έχουν αποτυπωθεί στο 'απολιθωμένο φως' στην πόλωσή του.
Ακόμα κι αν υπάρχουν, τα Β-Modes θα είναι πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν και η ομάδα του Planck δεν προτίθεται να προβεί σε δήλωση σχετικά με το θέμα μέχρι ένα ακόμη έτος της ανάλυσης έχει ολοκληρωθεί.
Παρ' όλα αυτά, η ανακοίνωση της Πέμπτης είναι πιθανό να κάνει κάποιες σημαντικές δηλώσεις σχετικά με τις πληθωριστικές δοκιμές.
Ο Δρ Jan Tauber, επιστήμονας της ESA για το Planck, δεν συντάσσεται με τα ευρήματα πριν από την ανακοίνωση του Παρισιού. Κληθείς να περιγράψει τους νέους θερμοκρασιακούς χάρτες, είπε απλά: "Είναι όμορφο."
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Στατιστική ανάλυση και το CMB
- Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του CMB μέσα από μια σειρά στατιστικών αναλύσεων
- Αποκλίσεις μπορεί να μελετηθούν σαν συνάρτηση του μεγέθους τους στον ουρανό - η γωνιακή κλίμακά τους
- Αυτό παράγει μια χαρακτηριστική κλίση σε ένα γράφημα, το επονομαζόμενο φάσμα ισχύος (παραπάνω)
- Το σχήμα του στη συνέχεια, συγκρίνεται με θεωρητικές προσδοκίες, εξαλείφοντας ορισμένα μοντέλα
- Ο πληθωρισμός - αν συνέβη - προβλέπει ότι όλο το φάσμα πρέπει να έχει μια πολύ μικρή κλίση.
Πηγή, BBC News
Απόδοση, Δ. Γιάκας
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου