Europejski satelita Planck ujawnił nowy obraz Wszechświata

Obecnie istnieje bardzo dokładna mapa promieniowania, nie tylko tego, które na co dzień dociera także do Ziemi, lecz i pierwotnego. Ale naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) poinformowali dwa dni temu, że mają opracowaną nową, najdokładniejszą mapę "promieniowania reliktowego", które jest "echem" Wielkiego Wybuchu. Jak podkreślono - międzynarodowy zespół naukowców ESA - opublikował mapę "promieniowania reliktowego", dzięki prowadzonej satelitarnej misji Planck.

W zespole badawczym, jednym z liderów jest Polak, prof. dr hab. Krzysztof Górski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego i Amerykanin Jet Propulsion z Laboratory w Pasadenie, z USA. A, co najważniejsze - uzyskane wyniki w misji Planck, nie we wszystkich aspektach i szczegółach są zgodne z dzisiejszymi teoriami na temat ewolucji Wszechświata – czytamy w Interia.pl.

Nowa mapa "promieniowania reliktowego"

Przypomnijmy, że wśród różnych poglądów na temat Wszechświata, jego rozmiarów i sposobów powstania są naukowe, filozoficzne i religijne. Powszechnie przyjmuje się w nauce, że Wszechświat i jego składowe, a więc z ogromną przestrzenią i czasem, wszystkimi formami materii i energii oraz prawami fizyki - powstał ponad 13 miliardów lat temu w wyniku Wielkiego Wybuchu. Uznaje się również, że średnica wszechświata widzialnego współcześnie wynosi ok. 92 miliardy lat świetlnych.

Nowa mapa "promieniowania reliktowego", według jej twórców, obrazuje Wszechświat taki, jakim był w wieku 380 tysięcy lat. Wtedy był wypełniony kosmicznym wrzątkiem -gorącą mieszanką protonów, elektronów i fotonów. Jak tłumaczą naukowcy – w takim stadium, gdy protony i elektrony połączyły się i tworzyły atomy, powstała realna szansa, iż światło mogło zacząć swobodnie podróżować.

Ponieważ Wszechświat od początku stale się rozszerza, obecnie jego światło obserwujemy (dzięki precyzyjnym przyrządom), w zakresie "mikrofalowym, odpowiadającym temperaturze 2,7 stopnia powyżej zera absolutnego". Astronomowie przyjęli nazywać to światło "mikrofalowym promieniowaniem tła, albo promieniowaniem reliktowym".

Fluktuacje temperatury w promieniowaniu tła

Jak podkreślają naukowcy, w promieniowaniu tła, czyli reliktowym, daje się obserwować bardzo niewielkie fluktuacje temperatury (wahania przypadkowe, niemożliwe do przewidzenia), które nie dotyczą wszystkich obszarów, lecz tylko odpowiadają obszarom "o nieco różnej gęstości w owym czasie Wszechświata". To właśnie dzięki tym różnicom powstały z czasem galaktyki i cała współczesna struktura wielkiego kosmosu.

Według współczesnych naukowych modeli kosmologicznych, fluktuacje (wahania przypadkowe i odchylenia od wartości średniej zmiennej, np fizycznej) powstały wkrótce po Wielkim Wybuchu i zostały rozciągnięte (objęły) do wielkich skali, w trakcie krótkiego etapu bardzo "szybkiej ekspansji Wszechświata, zwanego inflacją".

W założeniach badawczych przyjęto, iż zadaniem misji Planck ma być sporządzenie (dokonanie) mapy fluktuacji promieniowania tła dla całego nieba. Misja powiodła się w całości a oczekiwania przerosły wyniki. Uzyskana rozdzielczość obrazu jest znacznie lepsza niż wyniki z wielu poprzednich, wcześniejszych badań. W ogólnej ocenie obecnie osiągniętych rezultatów, są one potwierdzeniem współczesnego obrazu Wszechświata, jaki przyjmują kosmologowie i zwanego "modelem standardowym".

Badania "postarzają" Wszechświat

Jednak najnowsze wyniki nieco "postarzają" czas Wszechświata, o "niecałe 100 mln lat - ma on 13,81 mld lat, z dokładnością do 50 mln lat". Uzyskane dane wskazują również, że tajemniczej ciemnej energii jest we Wszechświecie nieco mniej (o kilka procent); ciemnej energii, która odpowiada za około 68 proc. energii Wszechświata. Naukowcy podkreślają, że dla małych skali kątowych, zdobyte wyniki zgadzają się idealnie z modelem standardowym, ale dla "dużych skali wykryto nieoczekiwane anomalie".

"Obserwowana wielkoskalowa asymetria promieniowania tła jest nie do pogodzenia z modelem standardowym, który z drugiej strony znajduje znakomite potwierdzenie obserwacyjne w skali "lokalnej". "Rozbieżność ta zmusza nas do znacznie bardziej twórczego rozszerzenia, jeśli nie zmodyfikowania, modelu standardowego" - wyjaśnia znaczenie naukowe nowych badań satelity Planck, profesor Krzysztof Górski.

Misja satelity Planck prowadzona przez ESA, przebiega przy współpracy z amerykańską NASA. Satelita ten jest bardziej nowoczesny niż jego poprzednicy (WMAP, COBE). Wystrzelony został w 2009 roku i od tamtej pory cały czas prowadzi obserwacje kosmosu w zakresie mikrofalowym. Końcowe wyniki jego misji mają być znane i ogłoszone w 2014 roku.

Kosmologowie na całym świecie czekali od kilku lat na wyniki badań misji Planck. Wcześniej publikowano już częściowe wyniki pracy, ale dopiero teraz zaprezentowano uczonym mapę rozkładu temperatury promieniowania tła dla całego nieba, wykonaną na podstawie danych z pierwszych 15,5 miesięcy obserwacji satelity.

Stanisław Cybruch