Реликтовото лъчение потвърди Стандартния модел

Ръководителите на мисията Planck от Европейската космическа агенция представиха резултатите от своето изследване на пресконференция в италианския град Ферара.

Апаратът Planck дълго е събирал данни за космическото микровълново лъчение и информацията продължава да се обработва.

Микровълновият фон, или реликтовото лъчение, представлява своеобразен „отпечатък“ от Големия взрив, който е оставило породилото Вселената явление върху космическото пространство.

Изучаването на този фон позволява на физиците да проследят еволюцията на Вселената и да се установят възможни аномалии, които биха помогнали да се обяснят различни астрофизични феномени, като тъмната материя и тъмната енергия.

За голямо съжаление на много учени от цял свят аномалии в хода на анализа на данните от Planck не са открити. Изследването на европейските физици само за пореден път потвърждава Стандартния космологичен модел, който впрочем не обяснява всички загадки на Вселената.

„Много се надявах да видя аномалия“, признава водещият автор на изследването Нацарено Мандолези, космолог от Националния институт по астрофизика в Италия, който представил новите данни.

Космическото микровълново лъчение е „текло“ по просторите на младата Вселена, откакто са се появили първите атоми, тоест от момента, когато действителността е била само на 380 000 години. За сравнение днес възрастта на Вселената се оценява на почти 13,8 милиарда години.

Изначално това е била обикновена светлина, но с времето дължината на вълната ѝ се е увеличила и сега я виждаме като микровълново лъчение.

Температурата на микровълните варира незначително, както и тяхната поляризация. Но изучаването на тези малки флуктуации позволило на учените да установят приблизителния „състав“ на Вселената: 5% обичайна (барионна) материя, от която се състоят звездите и планетите, 27% тъмна материя – загадъчна субстанция, която гравитационно задържа галактиките на едно място, и 68% тъмна енергия, която отговаря за ускореното разширение на Вселената.

Според Мандолези работата на неговата изследователска група се заключавала в анализа и съпоставянето на данни, събрани от Planck и неговия предшественик – апарата WMAP, чиято мисия имала същата цел. Учените разказали, че информацията за температурата на космическия микровълнов фон се различава с 1–1,5% при двете сонди. Калибровката позволила да се намали това несъответствие до 0,3%, което е в пределите на статистическата неопределеност.

Що се отнася до параметрите на космологичната теория, то Planck е предоставил информация за това, че Вселената се разширява с малко по-малко ускорение, отколкото демонстрирали данните от апарата WMAP. Но и в този случай несъответствието се вмества в статистическата грешка.

Астрофизици, които не взели участие в даденото изследване, твърдят, че несъответствия все пак има, макар и малки. А това значи, че надеждата да се открие аномалия остава. В края на краищата предстои учените да анализират обширна база данни за поляризацията на реликтовото лъчение, които могат да повдигнат завесата на тайната.

Новото изследване също опровергало резултатите от изследването на гравитационните вълни. Учените от проекта BICEP2 съобщиха през юни т.г., че са успели да открият малки „къдрички“ в поляризацията на микровълновото лъчение на Вселената, които се явяват доказателство за съществуването на гравитационни вълни.

Тази информация би потвърдила инфлационния модел на Вселената, според който пространство-времето се е разширявало експоненциално и със свръхсветлинна скорост веднага след Големия взрив.

Но ръководителите на мисията Planck отново попариха надеждите: „къдричките“ в поляризацията вероятно са резултат от присъствието на частици междупланетен прах.

В момента екипите на Planck и BICEP2 си сътрудничат и се опитват да изяснят наистина ли необичайната поляризация е резултат от присъствието на космически прах, или тя сочи гравитационни вълни. За тази цел физиците съвместяват картите на малък участък от небето, съставени по данните на двата апарата.

Експертите не се наемат да твърдят с какво ще завърши изследването на еволюцията на Вселената. Но е ясно, че в бъдеще ще са необходими повече астрофизични мисии, които да помогнат да се възстанови историята на Вселената и да се разгадае тайната на нейното раждане.