Planck разпъна Вселената

Възрастта и други параметри на света сега са определени с голяма точност.

В специално издание на престижното списание Astronomy & Astrophysics са публикувани резултатите от наблюденията, направени от спътника Planck.

На тези експерименти са посветени 31 статии, всяка от които в една или друга степен хвърля светлина върху устройството на Вселената.

Спътникът Planck е изпратен през 2009 година и е бил предназначен за изучаване на вариациите на космическия микровълнов фон – реликтовото лъчение.

За няколко години е получен огромен масив наблюдателни данни, а през октомври 2013 година обсерваторията, работила няколко пъти повече от предвиденото време, е прекратила своята мисия.

В състава на колаборацията Planck влизат учени от 132 научни организации по цял свят. Спътникът Planck активно е използван за откриването на предвидените от съветския учен Яков Зелдович изменения на интензивността на лъчението на реликтовия фон поради обратния ефект на Комптън върху горещите електрони на междузвездния и междугалактичния газ.

Използвайки този ефект, колаборацията Planck е съставила най-пълния в историята каталог на галактичните купове, в който влизат 179 обекта.

Един от главните резултати от дейността на космическата обсерватория е отмяната на откриването на гравитационните вълни от колаборацията BICEP2. Учените, влизащи в нея, се виждаха като Нобелови лауреати.

Още един важен резултат се състои в това, че Planck е получил нови, по-точни данни за това, от което се състои Вселената. Потвърдено е, че обичайната, барионна материя, от която се състоят планети, звезди, галактики, включително и ние, съставлява 4,9% от цялата енергия на Вселената, което е с 0,5% повече, отколкото е видял спътникът WMAP.

Неуловимата тъмна материя, която никой не е виждал и за съществуването на която може да се съди само по създаваната от нея гравитация в галактики и купове, е 26,8% и това е малко повече от смятаното преди (23%).

Тъмната енергия – още едно загадъчно явление, което носи отговорност за ускореното разширение на Вселената – заема 68,3% от състава на Вселената. Това е по-малко от предишните оценки от 72,6%.

Накрая Planck е помогнал да се разбере колко възрастна е нашата Вселената – новата оценка е 13,8 милиарда години, което е с почти 50 милиона години повече, отколкото се смяташе по-рано.

Важна информация е получена за реликтовото лъчение. Образно казано, реликтовото лъчение не е „моментна снимка“ на Вселената във вида, в която тя се е образувала преди 13,8 млрд. години, а „разпънато платно“, изкривено поради това, че фотоните на лъчение са се преобразували в резултат на сблъсъци, които са се случвали в хода на тяхното „пътешествие“ през галактиките и галактичните купове.

За да се уточнят техният маршрут и еволюцията на структурата на Вселената, въз основа на получените с Planck данни е съставена пълномащабна карта на гравитационното линзиране на реликтовото лъчение.

Ако резултатите от наблюденията на реликтовото лъчение на малки и средни ъглови мащаби общо взето съвпадат с теоретичните изчисления, то с разпределението на първичните смущения нещата се оказали далеч не толкова прости. По-конкретно станало ясно, че при наблюдения на големи ъглови мащаби първичните смущения са доста по-структурирани, отколкото било прието да се смята преди.

Тук става дума за важна информация за процесите, протичащи в хода на инфлационния стадий от разширението на Вселената, когато са имали място квантови флуктуации, породили първичните смущения и отговорни за образуването на мащабната структура на Вселената и галактичните купове, които наблюдаваме сега.

Още една загадка са аномалиите на реликтовото лъчение, например фиксираните в различните полукълба сигнали, които съществено се различават по мощност и като следствие се явяват свидетелство за асиметрията в разпределението на реликтовото лъчение.

Обработката на данните от космическата обсерватория Planck още не е завършена и в близко бъдеще колаборацията ще публикува нови статии.