Informacje
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Astronomia > Nowinka z dn. 24-09-2002  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Poświata spolaryzowana
autor:
Jarosław Włodarczyk
z dnia:
24-09-2002





Poświata spolaryzowana
Astronomowie odkryli kolejną bardzo ważną cechę kosmicznego promieniowania tła, będącego pozostałością po Wielkim Wybuchu - jest ono spolaryzowane. Otwiera to nowe możliwości przed kosmologią obserwacyjną, która próbuje odkryć, jakie warunki panowały w bardzo młodym i bardzo gorącym Wszechświecie.

Odkrycie zostało dokonane za pomocą instrumentu DASI (Degree Angular Scale Interferometer, co można przetłumaczyć jako interferometr o stopniowej zdolności rozdzielczej). Jest on zainstalowany w amerykańskiej bazie polarnej im. Amundsena-Scotta na biegunie południowym Ziemi i prowadzi obserwacje promieniowania mikrofalowego - to właśnie w tym obszarze widma przypada maksimum natężenia kosmicznego promieniowania tła.

powiększenie...

DASI pośród lodów Antarktydy. Fot. E. Leitch/Univ. of Chicago.
Standardowa teoria Wielkiego Wybuchu przewiduje, że mniej więcej 300-400 tysięcy lat po narodzinach Wszechświata wypełniające go niemal równomiernie światło i materia rozdzieliły się, zaczynając samodzielną ewolucję. Z materii narodziły się w końcu galaktyki i gwiazdy, ale promieniowanie - poświata po Wielkim Wybuchu - już tylko stygło przez te kilkanaście miliardów lat. Odkrycie, potwierdzające istnienie takiego kosmicznego promieniowania tła, zostało dokonane w latach sześćdziesiątych XX w. Okazało się, że rzeczywiście wypełnia ono całą przestrzeń kosmiczną i ma właściwie jednakową temperaturę około 2,7 kelwina.

Od tego odkrycia upłynęło już sporo czasu. W tym okresie dzięki satelicie COBE dostrzegliśmy bardzo niewielkie odstępstwa (kilka części na 100 000) od jednorodności kosmicznego promieniowania tła, wskazujące na formowanie się w bardzo młodych Wszechświecie pierwszych zgęstek materii, z których powstała później galaktyczna struktura kosmosu - przed rozdzieleniem się światła i materii to pierwsze zdążyło jeszcze oddziaływać z tą drugą. Najnowsze badania kosmicznego promieniowania tła podsuwają też następujące niezwykłe wizje naukowe: a) przestrzeń naszego Wszechświata jest niemal dokładnie płaska; b) znana nam dobrze "zwykła" materia stanowi zaledwie 5% całkowitej masy Wszechświata, podczas gdy kilkakrotnie więcej obejmuje tzw. ciemna materia, która nie świeci w konwencjonalnym tego słowa znaczeniu, ale oddziałuje na świecącą materię grawitacyjnie; c) we Wszechświecie występuje ciemna energia, która sprawia, że jego rozszerzanie ulega przyspieszaniu. Ale wróćmy do ostatniego momentu w dziejach Wszechświata, gdy jeszcze kosmiczne promieniowanie tła oddziaływało z materią.

Elementem oddziaływania światła z materią w gorącym, młodym kosmosie było rozpraszanie fotonów na elektronach. Jeśli tak rzeczywiście siędziało, proces ten powinien doprowadzić do spolaryzowania rozpraszanego promieniowania. Innymi słowy, kosmiczne promieniowanie tła powinno być spolaryzowane. I tę jego cechę odkrył właśnie zespół DASI, potwierdzając tym samym słuszność przewidywań modelu Wielkiego Wybuchu. A nie było to łatwe: niezwykle czuła antena instrumentu przez 200 dni obserwowała dwa fragmenty nieba, każdy o kątowych rozmiarach 3,5 stopnia.

powiększenie...

Natężenie kosmicznego promieniowania tła i jego polaryzacja na mapie, sporządzonej za pomocą DASI. Różnice temperatury zostały oddane kolorami: barwa żółta odpowiada obszarom gorętszym, czerwona - zimniejszym. Kierunek polaryzacji promieniowania został przedstawiony poprzez czarne odcinki, których długość oddaje stopień polaryzacji. Białe kółko po lewej u dołu odpowiada zdolności rozdzielczej anteny DASI. Fot. DASI Collaboration.

O odkryciu doniósł 19 września 2002 r. John Carlstrom z Uniwersytetu w Chicago, kierujący zespołem DASI. Podkreślił zgodność obserwacji z przewidywaniami wynikającymi ze standardowego modelu kosmologii Wielkiego Wybuchu i wyjaśnił, że badania polaryzacji pozwolą poznać nowe szczegóły z najbardziej egzotycznych momentów historii Wszechświata. Na przykład o ile anizotropia temperatury kosmicznego promieniowania tła umożliwia badania narodzin struktury kosmicznej, o tyle jego polaryzacja pozwoli dowiedzieć się czegoś więcej o tempie rozszerzania się kosmosu w tamtej epoce. Dlatego astronomowie wiążą wielkie nadzieje z wystrzeleniem obserwatorium Planck, które od 2007 r. ma zacząć zbierać informacje o kosmicznym promieniowaniu tła z bezprecedensową dokładnością.

Jarosław Włodarczyk
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach