W ostatnich latach astronomowie dokonali bardzo precyzyjnych pomiarów kosmicznego promieniowania tła – echa, które powstało podczas narodzin Wszechświata w Wielkim Wybuchu.

Rezultaty tych pomiarów wskazują, że świat nasz jest zdominowany przez tajemniczą ciemna, zimną materię i ciemną energię. Ale teraz grupie astronomów z Wielkiej Brytanii udało się znaleźć dowód, że kosmiczne promieniowanie tła zostało zmienione czy też uszkodzone podczas dość długiej, bo 13 miliardowej podróży na Ziemię.

Badania grupy z University of Durham, dowodzonej przez profesora Toma Shanksa, opierały się na nowej analizie danych z satelity Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).

Naukowcy odkryli, że okoliczne gromady galaktyk zdają się leżeć w miejscach, gdzie temperatura promieniowania tła jest niższa niż średnia. Takie obserwacje mogą być wytłumaczone tym, że fotony powstałe po Wielkim Wybuchu podczas swojej podróży oddziaływały z gorącym gazem w gromadach galaktyk i w wyniku tego informacja, którą niosły została naruszona. Taki efekt przewidzieli już rosyjscy fizycy Sunjaev i Zeldowicz na początku lat siedemdziesiątych, tuż po odkryciu kosmicznego promieniowania tła.

Wspomniany wyżej efekt był już wcześniej zaobserwowany w przypadkach bardzo precyzyjnego badania promieniowania tła dostrzeżonego w miejscach, gdzie znajdowały się bogate gromady galaktyk. Teraz grupa WMAP spostrzegła taki sam efekt.

Grupa z Durham znalazła dowody, że gorący gaz w gromadach może wpływać na promieniowanie tła w odległości około 1 stopnia łuku od centów gromad. To znacznie więcej niż wcześniej odkryto. To sugeruje, że pozycje gromad gromad inaczej zwanych supergromadami może wiązać się z chłodniejszymi obszarami na mapie kosmicznego promieniowania tła.

Fotony w kosmicznym promieniowaniu tła są rozpraszane przez elektrony z okolicznych gromad” – powiedział profesor Shanks. – “To powoduje znaczne zmiany w promieniowaniu zanim to dotrze do nas“.

Jeżeli gromady galaktyk odległe od nas o kilka miliardów lat mają taki sam wpływ to musimy się zastanowić, czy nie jest konieczne zmodyfikowanie naszej interpretacji map kosmicznego promieniowania tła.

Jeżeli badania grupy WMAP zostaną potwierdzone to konsekwencje dla kosmologii mogą stać się znaczące. Obecność ciemnej energii i ciemnej materii wnioskowana jest na podstawie zmarszczek wykrytych w promieniowaniu tła – niewielkich wahań temperatury, które zostały stworzone jeszcze gdy promień Wszechświata był tysiąc razy mniejszy niż obecnie.

Jeżeli teraz pierwotny wzór promieniowania tła został naruszony przez opisany wcześniej proces wiele lat po uformowaniu się galaktyk i gromad galaktyk, to obecna interpretacja kosmicznego promieniowania tła może się skomplikować i ulec zmianie. Wtedy dowody na obecność ciemnej materii i energii mogą stać się podważalne!

Jasność danych z WMAP może okazać się bardziej zawiła niż wcześniej myślano” – powiedział członek grupy WMAP sir Arnold Wolfendale.

Grupa WMAP doniosła już, że badania kosmicznego promieniowania tła mogą zostać narażone przez formowanie się galaktyk w średnio zaawansowanym stopniu. Zaprezentowali oni dowody na to, że gaz podgrzewany przez pierwsze gwiazdy, galaktyki i kwazary mógł także uszkodzić sygnał promieniowania tła kiedy Wszechświat był około 10-20 razy mniejszy niż obecnie. Dlatego też przypuszcza się, że promieniowanie kosmiczne musiało przejść przez wiele przeszkód zanim zostało zobaczone na Ziemi. Możliwe, że podróż ta wpłynęła na ten pierwotny sygnał.

Nasze wyniki mogą podkopać wierzenia w to, że Wszechświat składa się głównie z ciemnej energii i materii” – powiedział profesor Shanks.

Chociaż dowody obserwacyjne standardowego modelu kosmologicznego są silne, w modelu znajdują się jednak pewne luki. Najważniejszy aspekt to problem ciemnej materii i energii – żadnej z nich nie udało się wykryć w laboratorium. Te dwa komponenty znacznie utrudniają model inflacyjny Wielkiego Wybuchu.

Problem ciemnej energii jest znacznie poważniejszy. Gęstość ciemnej energii jest tak mała, że może być kantowo mechanicznie niestabilna. Tworzy to kolejny problem – kwantowej grawitacji, która sugeruje, że żyjemy we Wszechświecie 10 albo 11 wymiarowym, gdzie tylko 3 wymiary są “dostępne” (plus oczywiście czas), a reszta jest skurczona (zwinięta).

Dlatego też wielu teoretyków poszukuje nowych teorii – czasami opozycyjnie nastawionych do modelu standardowego. Zobaczymy w jakim kierunku (i czy w ogóle) pchnie kosmologię odkrycie grupy z Durham.

Autor

Zbigniew Artemiuk

Komentarze

  1. sl    

    Ptasia grypa ? 🙂 — “(…)Zobaczymy w jakim kierunku (i czy w ogóle) pchnie kosmologię odkrycie grypy z Durham.

Komentarze są zablokowane.