צוות של אסטרונומים בריטים ואוסטרלים הודיע היום כי מצא את החוליה החסרה המתייחסת ישירות לגלקסיות מודרניות כמו שביל החלב שלנו למפץ הגדול שיצר את היקום שלנו לפני 14 אלף מיליון שנה. הממצאים הם תוצאה של מאמץ של 10 שנים למפות את החלוקה בחלל של 220,000 גלקסיות על ידי סקר 2dFGRS (2 מעלות שדה גלקסי האדום), קונסורציום של אסטרונומים, באמצעות הטלסקופ האנגלו-אוסטרלי, 3.8 מ '(AAT) . הקשר החסר הזה התגלה בקיומם של מאפיינים עדינים בהתפלגות הגלקסיה בסקר. ניתוח של תכונות אלה אפשר גם לצוות לשקול את היקום ברמת דיוק חסרת תקדים.
ה- 2dFGRS נמדד בפירוט רב את התפלגות הגלקסיות, המכונות המבנה בקנה מידה הגדול של היקום. דפוסים אלה נעים בגודל של 100 מיליון עד מיליארד שנות אור. תכונות המבנה בקנה מידה גדול נקבעות על ידי תהליכים פיזיים שפעלו כאשר היקום היה צעיר מאוד.
ד"ר שון קול מאוניברסיטת דורהאם, שהוביל את המחקר, מסביר: "ברגע הלידה, היקום הכיל חריגות זעירות שנחשבו כתוצאה מתהליכים" קוונטיים "או תת-אטומיים. אי סדרים אלה הוגברו על ידי כוח הכובד מאז ועד היום הולידו את הגלקסיות שאנו רואים כיום. "
תיאורטיקנים בשנות השישים הציעו כי יש לראות בזרעי הקדמון של הגלקסיות אדוות ברקע הקרינה הקוסמית (CMB) הנפלטת בחום שנותר מהמפץ הגדול, כאשר היקום היה בן 350,000 שנה בלבד. לאחר מכן נצפו אדוות בשנת 1992 על ידי הלוויין COBE של נאס"א, אך עד כה לא ניתן היה להדגים שום קשר איתן עם היווצרות הגלקסיה. 2dFGRS מצא שהתבנית שנראתה באדוות אלה התפשטה ליקום המודרני וניתן לאתר אותה בגלקסיות כיום.
הדפוסים ב- CMB מכילים כתמים בולטים בדרגה אחת לרוחב, המיוצרים על ידי גלי קול המתפשטים בפלזמה החמה שלא ניתן להעלות על הדעת של המפץ הגדול. תכונות אלה ידועות כ"פסגות אקוסטיות "או" מתנודדות בריון ". תיאורטיקנים העלו השערה כי גלי הקול עשויים להשאיר חותם גם במרכיב הדומיננטי ביקום - "החומר האפל" האקזוטי, שבעצמו מניע את היווצרות הגלקסיות. פיסיקאים ואסטרונומים התחילו לנסות לזהות חותם זה במפות של השכונה הגלקטית שלנו.
לאחר שנים של עבודות קפדניות בביצוע מדידות של גלקסיות בטלסקופ האנגלו-אוסטרלי ומודלים את תכונותיהם בעזרת טכניקות מתמטיות וחישוביות מתוחכמות, צוות 2dFGRS זיהה את חותם של גלי הקול במפץ הגדול. זה מופיע כתכונות עדינות ב"ספקטרום הכוח ", הסטטיסטיקה שמשמשים אסטרונומים לכימות הדפוסים שנראו במפות של התפלגות הגלקסיה. תכונות אלה עולות בקנה אחד עם אלה שנראו ברקע המיקרוגל - מה שאומר שאנו מבינים את ההיסטוריה של חיי הגז ממנו נוצרו הגלקסיות.
תכונות הבריון מכילות מידע על תכני היקום, בפרט על כמות החומר הרגיל (המכונה באריונים), סוג הדברים שהתמצאו לכוכבים וכוכבי לכת ואנחנו עצמנו עשויים מהם.
פרופסור קרלוס פרנק, מנהל המכון לקוסמולוגיה חישובית באוניברסיטת דורהאם, אמר: "מאפייני הברון הללו הם טביעת האצבע הגנטית של היקום שלנו. הם יוצרים קישור אבולוציוני ישיר למפץ הגדול. מציאתם היא אבן דרך בהבנתנו כיצד נוצר הקוסמוס. "
פרופסור ג'ון פיקוק מאוניברסיטת אדינבורו, ראש צוות בשיתוף פעולה עם 2dFGRS, אמר: "אני לא חושב שמישהו היה מצפה שתיאוריות קוסמולוגיות פשוטות יעבדו כל כך טוב. יש לנו מזל מאוד להיות בסביבה לראות את התמונה הזו של היקום שהוקם. "
ה- 2dFGRS הראה שהבריונים הם מרכיב קטן ביקום שלנו, המהווים רק 18% מכלל המסה, כאשר 82% הנותרים נראים כחומר אפל. לראשונה, צוות 2dFGRS שבר את מחסום הדיוק של 10 אחוזים במדידת המסה הכוללת של היקום.
כאילו תמונה זו לא הייתה די מוזרה, ה- 2dFGRS הראה גם שכל המסה ביקום (זוהר וכהה כאחד) עולה על 4: 1 על ידי רכיב אקזוטי עוד יותר המכונה "אנרגיית ואקום" או "אנרגיה אפלה". יש לזה תכונות אנטי-גרביות, מה שגורם להתפשטות היקום במהירות. מסקנה זו מתעוררת כאשר משלבים תוצאות 2dFGRS עם נתונים על קרינת הרקע במיקרוגל, שנשארה מהזמן בו נוצרו תכונות הברון. מקורו של זהות האנרגיה האפלה וזהותה נותרו אחד התעלומות העמוקות ביותר של המדע המודרני.
הידע שלנו על רקע המיקרוגל השתפר מאוד בשנת 2003 עם נתונים מלוויין WMAP של נאס"א. צוות WMAP שילב את המידע שלהם עם ניתוח מוקדם יותר של חלק מ- 2dFGRS כדי להסיק שאכן אנו חיים ביקום השולט באנרגיה אפלה. זה כונה "פריצת הדרך של השנה" בשנת 2003 על ידי מגזין המדע. כעת, גילוי החוליה החסרה הקוסמית על ידי צוות 2dFGRS, כמעט שנה לאחר מכן, מכתיר את הישגיהם של עשור של עבודה קפדנית.
בפיתול מעניין ניתן היה לאסוף רמזים לזהות האנרגיה האפלה על ידי מציאת מאפייני הברון בהתפלגות הגלקסיה המתפתחת באמצע הדרך בין המפץ הגדול. אסטרונומים בריטים ומשתפי הפעולה שלהם ברחבי העולם מתכננים כעת סקרי גלקסיות גדולות של גלקסיות רחוקות מאוד מתוך מטרה זו.
אישור עצמאי לנוכחות תכונות הברון במבנה רחב היקף מגיע מסקר השמיים הדיגיטלי Sloan Digital Sky. הם משתמשים בשיטה משלימה שאינה כוללת את ספקטרום הכוח, ולומדת תת-גלקסיות נדירה מעל נפח גדול יותר מ- 2dFGRS. עם זאת המסקנות עקביות, וזה מספק מאוד.
פרופ 'מייקל שטראוס מאוניברסיטת פרינסטון, דובר שיתוף הפעולה ב- SDSS אמר: "זה מדע נפלא. שתי הקבוצות ראו כעת באופן עצמאי ראיות ישירות לצמיחת מבנה על ידי חוסר יציבות כבידה מהתנודות הראשוניות שנראו ברקע המיקרוגל הקוסמי. "
המקור המקורי: פרסום חדשות PPARC
