Vaizdo kreditas: RAS
Pastaraisiais metais astronomai gavo išsamius kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės matavimus - „aidą“ nuo Visatos gimimo Didžiojo sprogimo metu.
Šie rezultatai, regis, labai tiksliai rodo, kad mūsų Visatoje vyrauja paslaptinga „šalta tamsi materija“ ir „tamsi energija“. Tačiau dabar grupė JK astronomų rado įrodymų, kad pirmykščiai mikrobangų aidai galėjo būti pakeisti ar „sugadinti“ per 13 milijardų metų kelionę į Žemę.
Durhamo universiteto komandos, kuriai vadovauja profesorius Tomas Shanksas, rezultatai yra paremti nauja NASA palydovo Wilkinsono mikrobangų anizotropijos zondo (WMAP) duomenų analize.
Komanda nustatė, kad netoliese esančios galaktikų sankaupos guli dangaus regionuose, kur mikrobangų temperatūra yra žemesnė nei vidutinė. Tokį elgesį galima paaiškinti tuo atveju, jei karštos dujos galaktikų klasteriuose sąveikavo su Didžiojo sprogimo fotonais, kai jie praėjo pro šalį ir sugadino informaciją, esančią šiame pirmykščio ugnies kamuolio aide. Rusijos fizikai R. A. Sunyajevas ir Ya. B. Zeldovičius tokį poveikį numatė aštuntojo dešimtmečio pradžioje, netrukus po kosminės mikrobangų foninės radiacijos atradimo.
Šis Sunyajevo-Zeldovičiaus poveikis anksčiau buvo pastebėtas atliekant išsamius mikrobangų fono stebėjimus šalia kelių turtingų galaktikų grupių, o pati WMAP komanda pranešė matanti efektą savo pačių duomenimis, netoli klasterių centrų.
Dabar Durhamo komanda rado įrodymų, kad karštos dujos klasteriuose gali paveikti mikrobangų fono žemėlapius, esančius beveik 1 laipsnio spinduliu nuo galaktikų klasterių centrų - daug didesnio ploto, nei buvo nustatyta anksčiau. Tai rodo, kad „klasterių grupių“ ar „superklasterių“ padėtis taip pat gali sutapti su vėsesnėmis mikrobangų fono svyravimo modelių dėmėmis.
„Mikrobangų foninės spinduliuotės fotonai yra išsklaidyti elektronų šalia esančiose klasteriuose“, - sakė profesorius Shanks. „Tai sukelia svarbius radiacijos pokyčius, kol ji mus pasiekia“.
„Jei galaktikų klasteriai, esantys keliolika milijardų šviesos metų nuo Žemės, taip pat turi tą patį efektą, turime apsvarstyti, ar būtina pakeisti savo interpretaciją apie palydovinius mikrobangų foninės radiacijos žemėlapius“.
Jei Durhamo rezultatas bus patvirtintas, pasekmės kosmologijai gali būti labai reikšmingos. Tamsiosios energijos ir tamsiosios medžiagos parašas slypi detalioje bangų, aptiktų mikrobangų fone, struktūroje, mažose temperatūros pokyčiuose, kurie buvo sukurti tuo metu, kai Visatos spindulys buvo tūkstantį kartų mažesnis nei dabar.
Jei šį pirmykštį modelį sugadino procesai, vykstantys pastarojoje praeityje, ilgai po to, kai susiformavo galaktikos ir galaktikų klasteriai, geriausiu atveju tai apsunkins mikrobangų aido interpretaciją ir blogiausiu atveju pradės griauti ankstesnius įrodymus dėl tiek tamsi energija, tiek šalta tamsi materija.
„Šių nuostabių WMAP duomenų galia yra ta, kad jie rodo, jog mikrobangų fono„ aido “interpretavimas gali būti ne toks aiškus, kaip manyta anksčiau“, - sakė komandos narys seras Arnoldas Wolfendale'as (anksčiau - „Royal Astronomer“).
WMAP komanda jau pranešė, kad galaktikų susidarymo procesas tarpiniame Visatos istorijos etape galėjo pakenkti jų Didžiojo sprogimo mikrobangų aido matavimams. Jie pateikė įrodymų, kad dujos, šildomos pirmagimių žvaigždžių, galaktikų ir kvazarų, taip pat galėjo sugadinti mikrobangų signalą, kai Visata buvo 10 ar 20 kartų mažesnė nei šiais laikais. Taigi tiek WMAP, tiek Durhamo rezultatai leidžia manyti, kad Didžiojo sprogimo mikrobangų aidas turėjo praeiti per daug daugiau kliūčių jo kelionėje į Žemę, nei manyta anksčiau, todėl galimas pirmykščio signalo iškraipymas.
„Mūsų rezultatai galiausiai gali paneigti įsitikinimą, kad Visatoje vyrauja nemandagi šaltosios tamsiosios medžiagos dalelė ir dar paslaptingesnė tamsiosios energijos energija“, - teigė profesorius Shanksas.
Nors stebėtini standartinio kosmologijos modelio įrodymai išlieka stiprūs, modelyje yra labai nepatogių aspektų. Pirmiausia jie atsiranda todėl, kad remiasi dviem „neatrastos fizikos“ elementais - šalta tamsiąja medžiaga ir tamsiąja energija - nė vienas iš jų nebuvo aptiktas laboratorijoje. Iš tiesų, šių dviejų naujų komponentų įvedimas labai padidina standartinio Didžiojo sprogimo infliacijos modelio sudėtingumą.
Tamsiosios energijos problemos kyla ypač giliai: pavyzdžiui, stebimas jos tankis yra toks mažas, kad ji gali būti mechaniškai nestabili. Tai taip pat sukelia problemų kvantinės gravitacijos teorijoms, kurios leidžia manyti, kad galime gyventi Visatoje, turinčioje 10 arba 11 matmenų, visos jos susitraukusios, išskyrus tris erdvėje ir vieną laike.
Todėl daugelis teoretikų norėtų pabėgti nuo šių dienų standartinio kosmologijos modelio ir belieka tikėtis, kiek šie stebėjimai, aptarti Durhamo grupės, eis šia linkme. Bet jei jie teisingi, jie leidžia manyti, kad gandai, jog mes gyvename „naujoje tiksliosios kosmologijos eroje“, gali būti per anksti!
Originalus šaltinis: RAS naujienų leidinys
