אשראי תמונה: NSF
אסטרונומים מקרן הלאומית למדע וקלטק יצרו את התמונות המפורטות ביותר שנעשו אי פעם מהאור העתיק ביותר שנפלט על ידי היקום. הצוות השתמש בתמונת הרקע הקוסמית, מערך גלאי מיקרוגל רגישים במדבר הצ'יליאני, כדי לאסוף אור שנסע 14 מיליארד שנה כדי להגיע לכדור הארץ; זה מראה לנו את היקום בגיל 300,000 שנה בלבד, ממש כמו שזרעי החומר החלו להיווצר, והפכו בסופו של דבר לגלקסיות, כוכבים, כוכבי לכת ואנחנו.
אסטרונומים הפועלים מרמה נידחת במדבר הצ'יליאני הפיקו את התמונות המפורטות ביותר שיצרו אי פעם מהאור העתיק ביותר שנפלט על ידי היקום, והעניקו אישור עצמאי לתיאוריות שנויות במחלוקת לגבי מקור החומר והאנרגיה.
דוחף את גבולות הטכנולוגיה הזמינה, אימג'ר הרקע הקוסמי (CBI) במימון הקרן הלאומית למדע (NSF) והמכון הטכנולוגי בקליפורניה (קלטק) גילו וריאציות דקות ברקע המיקרוגל הקוסמי, הקרינה שנסעה לכדור הארץ כמעט 14 מיליארד שנה. מפה של התנודות מציגה את הזרעים הראשונים המהוססים של חומר ואנרגיה שלימים יתפתחו לאשכולות של מאות גלקסיות.
המדידות מספקות גם ראיות עצמאיות לתיאוריית האינפלציה הוויכוחית הארוכה, הקובעת כי היקום עבר התפשטות אלימה ברגעי המיקרו הראשונים שלו. לאחר כ -300,000 שנה הוא התקרר דיו כדי לאפשר לזרעי החומר להיווצר והפך ל"שקוף ", ולאפשר לאור לעבור דרכו. CBI צפה בשאריות של אותה קרינה מוקדמת. הנתונים עוזרים גם למדענים ללמוד יותר על הכוח הדוחה המכונה "אנרגיה אפלה" שנראה כמתריס נגד כוח המשיכה ומכריח את היקום להאיץ בקצב הולך וגובר.
מנהלת NSF, ריטה קולוול, אמרה מחקר "בסיסי במיטבו והמרגש ביותר". "כל דימוי חדש של היקום המוקדם משכלל את המודל שלנו כיצד הכל התחיל. כשם שהיקום צומח ומתפשט, הידע של האנושות על מקורותינו שלנו ממשיך להתרחב, הודות למומחיות הטכנית והתמדה המטופלת של מדענים כמו אלה. "
"ראינו, לראשונה, את הזרעים שהולידו אשכולות גלקסיות ובכך העמידו את התיאוריות של היווצרות הגלקסיה על בסיס תצפית נוקשה", אמר ראש הצוות אנתוני רידאד מקלטק. "תצפיות ייחודיות אלה ברזולוציה גבוהה מספקות מערכת חדשה של מבחנים קריטיים לקוסמולוגיה, ומספקות עדויות חדשות ועצמאיות לכך שהיקום שטוח ונשלט על ידי חומר אפל ואנרגיה אפלה."
Readhead, עם עמיתיו לקלטק, סטיב פאדין וטימותי פירסון ואחרים מקנדה, צ'ילה וארצות הברית, יצרו את המידות הטובות ביותר עד כה לרקע המיקרוגל הקוסמי. רקע מיקרוגל קוסמי (CMB) הוא תיעוד של הפוטונים הראשונים שנמלטו מהיקום המתקרר במהירות, המתלכד כ -300,000 שנה לאחר הפיצוץ הקוסמי המכונה המפץ הגדול שלפי ההערכות בדרך כלל הוליד את היקום.
נתונים של ה- CBI על התפלגות הטמפרטורה ב- CMB תומכים בשינוי תורת המפץ הגדול; שינוי זה נקרא תורת האינפלציה. האינפלציה קובעת כי הפלזמה החמה של היקום הראשוני עברה התרחבות קיצונית ומהירה בעונות ה- 10-32 השנייה שלה. הווריאציות בטמפרטורה הנמדדת על ידי ה- CBI קטנות כמו 10 מיליון מעלות.
על ידי עלילת פסגות חלוקת הטמפרטורה, המדענים הראו כי נתוני ה- CBI המדויקים תואמים לחלוטין את האינפלציה ומאשרים ממצאים קודמים של מדענים אחרים. באפריל 2000, צוות בינלאומי של קוסמולוגים בראשות אנדרו לנגה של קלטק הודיע על העדויות המשכנעות הראשונות לכך שהיקום שטוח - כלומר הגיאומטריה שלו היא כזו שקווים מקבילים לא יתכנסו או יתפלגו. הצוות של לנגה צפה בתדר שונה מ- CBI, באמצעות בלון בגובה רב שהוטס מעל אנטארקטיקה.
מאז, שני צוותים אחרים - בשיטות עצמאיות - חשפו את הניתוחים שלהם לגבי הווריאציות הקלשות ביותר בטמפרטורה בקרב המיקרוגלים הקוסמיים. ארבעת המכשירים ערכו מדידות מדויקות של פרמטרים שקוסמולוגים השתמשו זה מכבר כדי לתאר את היקום המוקדם. כל מערכת נתונים הציעה רמזים חדשים לצורת הפלזמה העוברית וקירבה את המדענים לתשובות מוחלטות. NSF תמכה בעבודתם של כל ארבעת הצוותים והמכשירים שלהם, חלקם במשך יותר מ -15 שנה.
חמישה מאמרים על נתוני CBI הוגשו היום לפרסום בכתב העת Astrophysical.
ה- CBI מורכב מ -13 אינטרפרומטרים המותקנים על גבי פלטפורמה בקוטר 6 מטרים, הפועלים בתדרים של 26 ג'יגה הרץ עד 36 ג'יגה הרץ. ממוקם במדבר הכי יבש בעולם - אטקמה - CBI מנצלת את הלחות הנמוכה בגובה של 5,080 מטר (16,700 רגל). NSF תמכה במחקר CBI מאז 1995. המועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה של צ'ילה סיפקה את אתר CBI.
המקור המקורי: פרסום חדשות NSF
