Wczesny Wszechświat okiem sondy WMAP

Szczegółowy obraz nieba młodego Wszechświata, wykonany na podstawie siedmioletnich obserwacji Kosmosu z sondy WMAP. Widoczne są tutaj fluktuacje temperatury, liczące sobie aż 13.77 miliarda lat (widoczne jako różne barwy). Odpowiadają one zalążkom przyszłych galaktyk. Sygnał pochodzący od Naszej Galaktyki został z powyższego zdjęcia odjęty przy wykorzystaniu innych danych porównawczych na różnych częstotliwościach. Zakres temparatur wynosi ± 200 mikto kelvinów. Źródło: NASA / WMAP Science Team
Sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) została wysłana w Kosmos w 2001 roku. Od tego czasu zrewolucjonizowała nasz sposób widzenia Wszechświata. To także dzięki jej obserwacjom stworzono model kosmologiczny, który wyjaśnia bardzo wiele danych obserwacyjnych. Zdołano nie tylko z bardzo dobrą dokładnością wyznaczyć wiek Wszechświata, ale i jego gęstość atomową, gęstość materii nie-atomowej, oraz epokę, w której zaczęły świecić pierwsze w historii gwiazdy. Nasza wiedza o tych wartościach jest dzięki projektowi WMAP o wiele lepsza - parametry zostały bowiem wyznaczone z wynoszącą około 68 000 większą niż wcześniej precyzją.

WMAP odeszła ostatecznie na emeryturę dwa lata temu. Dopiero teraz jednak kierujący nim zespół badawczy opublikował ostatecznie wyniki dziewięcioletnich badań kosmologicznych. Wczesny obraz Wszechświata z sondy WMAP to mapa poświaty młodego Kosmosu z czasów, gdy liczył on sobie zaledwie 375 000 lat. To jedynie niewielki ułamek jego obecnego wieku (czyli 13,77 miliarda lat). Wzory widoczne na tej wczesnej fotografii można wykorzystać celem nałożenia pewnych ograniczeń na to, co ewentualnie mogło dziać się we Wszechświecie jeszcze wcześniej, ale także mówią nam o tym, jak toczyła się historia Kosmosu przez kolejne miliardy lat. Dane z WMAP przyczyniły się do jeszcze jednej ważnej sprawy - ostatecznego potwierdzenia Teorii Wielkiego Wybuchu, która odtąd ma bardzo solidne podstawy obserwacyjne. WMAP zdołał też po części potwierdzić Teorię Inflacji, zgodnie z którą Wszechświat miał w swej ewolucji okres bardzo wzmożonej ekspansji, podczas którego właśnie najbardziej "urósł". Najprawdopodobniej sitniejące przed tym okresem drobne fluktuacje w gętości Kosmosu, rozdmuchane do większnych rozmiarów, zapoczątkowały obserwowane dzisiaj wielkie struktury - galaktyki i gromady.

Dane z WMAP-a pomogły wyznaczyć epokę, w której zalśniły pierwsze gwiazdy. Wszechświat miał wówczas około 400 milionów lat. WMAP potwierdził również przewidywania teoretyczne na temat amplitudy zmienności w gęstości Wszechświata w dużych skalach. Jest ona nieco większa niż dla małych skali przestrzennych, a Wszechświat zdaje się przestrzegać praw Geometrii Euklidesowej (suma kątów wewnątrznych w dowolnym jego trójkącie sumuje się do 180°.) Według znanego astrofizyka, Stephena Hawkinga, to jednak właśnie dostarczenie przez WMAP dowodów na kosmiczną inflację jest "najbardziej ekscytującym wydarzeniem" w rozwoju fizyki za jego czasów.

Sonda WMAP poleciała w Kosmos w czerwcu 2001 roku. Orbituje w pobliżu tzw. Punktu Langrange'a 2 w układzie podwójnym ziemia - Księżyc. Może stąd obserwować niemal całe niebo. Pierwsze wyniki naukowe z orbity Ziemianie otrzymali już w roku 2003. Sama misja została wybrana w tzw. otwartym konkursie na projekty naukowe NASA, w 1996 roku, a jej przygotowanie zajęło około czterech lat.

Liczba odsłon: 1822


Jak obserwacja fluktuacji we wszesnym Wszechświecie może przyczynić się do rozszerzenia naszej wiedzy o geometrii przestrzeni ? Źródło: http://zebu.uoregon.edu/2004/a321/lec15.html



Budowa sondy WMAP. Źródło: wikipedia