Atverot ledusskapja durvis, mēs sagaidām, ka tā iekšpusē būs vēsāks nekā virtuvē. Līdzīgi domā arī astronomi – ieskatoties dziļi Visuma vēsturē, viņi cer ieraudzīt jaunāku, karstāku un blīvāku kosmisko telpu. Tagad Japānas zinātnieku komanda šo pieņēmumu ir apstiprinājusi ar izcilu precizitāti. Tas ir viens no līdz šim spēcīgākajiem pārbaudījumiem Visuma attīstības modelim.
Lielā sprādziena „vēsā dvaša“ izpēte
Pētījumu veica doktorants Tacuja Kotani kopā ar profesorU Tomoharu Okagu no Keio universitātes. Viņi mērīja kosmiskā mikroviļņu fona starojuma temperatūru – tā ir vāja Lielā sprādziena pēcspīdēšana, kas piepilda visu telpu. Atšķirībā no ierastajiem mērījumiem šoreiz zinātniekiem neinteresēja šī starojuma pašreizējā temperatūra.
Viņi analizēja gaismu, kas ceļā uz mums ir bijusi veselos septiņus miljardus gadu, un, izmantojot šos datus, rekonstruēja Visuma „temperatūru“ tālā pagātnē. Rezultātā tika iegūta vērtība 5,13 kelvini virs absolūtās nulles ar mērījuma kļūdu tikai ±0,06 K. Tas ir aptuveni divreiz vairāk nekā pašreizējā, apmēram 2,7 kelvinu temperatūra.
Jums varētu patikt šie:
Lielā sprādziena teorijas izšķirošais pārbaudījums
Šis rezultāts ir nozīmīgs daudz vairāk nekā tikai kā interesants fakts. Saskaņā ar standarta kosmoloģisko modeli Visums laika gaitā izplešas un atdziest. Līdz ar to pagātnē jebkurā brīdī tam ir jāpiemīt noteiktai, teorētiski prognozējamai temperatūrai. Jo tālāk pagātnē raugāmies, jo karstāks tam vajadzētu būt.
Tieši šo prognozi T. Kotani vadītās pētnieku grupas mērījums arī apstiprināja. Novērotā temperatūra sakrīt ar to, ko Lielā sprādziena teorija paredz konkrētajam Visuma attīstības posmam.
ALMA teleskopi kā kosmiskās vēstures arhīvs
Zinātnieki izmantoja Čīles Atakamas tuksnesī esošā ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) teleskopu kompleksa arhīvos glabātos novērojumu datus. Tika analizēta tāla kvazāra gaisma, kas savā ceļā cauri kosmosam vairākkārt nonākusi mijiedarbībā ar kosmisko fona starojumu.
Šajos signālos atstātās „pēdas“ ļāva ar neparasti lielu precizitāti noteikt fona starojuma temperatūru. Tas ir precīzākais šāda veida mērījums tieši šajā Visuma attīstības posmā. Līdzšinējie eksperimenti pārsvarā bija vērsti vai nu uz ļoti agrīno Visumu, vai mūsdienām, tādēļ datos trūka lielas daļas no starpposma vēstures.
Standartmodelis kļūst stiprāks, kritiķiem iespēju mazāk
Visuma rašanos un attīstību aprakstošais standarta kosmoloģiskais modelis paredz, ka pagātnē kosmiskā fona starojuma temperatūra ir precīzi aprēķināma. Kotani un viņa kolēģu veikums parāda, ka teorētiskā prognoze un reālais mērījums gandrīz ideāli sakrīt.
Jums varētu patikt šie:
Tas palielina uzticēšanos mūsu pašreizējam Visuma aprakstam. Līdzīgi kā laika prognoze, kas sola lietu un no rīta redzētās peļķes stiprina mūsu ticību sinoptiķiem, arī šis mērījums apstiprina kosmologu aprēķinus – ja Visuma temperatūra pagātnē atbilst teorētiski sagaidāmajām vērtībām, tad viss modelis kļūst uzticamāks.
Pētījums ir vēl viens pierādījums tam, ka pašreizējais kosmoloģiskais modelis ļoti precīzi apraksta Visuma attīstību aptuveni 14 miljardu gadu garumā. Tas neizslēdz iespēju, ka nākotnē modelis tiks papildināts un precizēts, taču šodien pieejamie dati sniedz ļoti spēcīgu signālu: mūsu izpratne par Lielo sprādzienu un tam sekojošo kosmisko vēsturi līdz šim ir izturējusi pārbaudījumus ļoti pārliecinoši.
