Pirmās zvaigznes tika izveidotas vēlāk, nekā gaidīts

Planck satelīta dati sniedz jaunu ieskatu agrīnajā Visumā

Planka kosmiskā fona polarizācijas karte © ESA / Planck Collaboration
lasīt skaļi

Pārsteigums senajā gaismā: Pirmās zvaigznes Visumā tika izveidotas daudz vēlāk, nekā tika domāts iepriekš. To pierāda jauna kosmiskā fona starojuma kartēšana, ko veic ESA Planck satelīts. Tādējādi mūsu kosmosa "tumšais laikmets" beidzās tikai aptuveni 550 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena. Jaunie Planck dati sniedz arī jaunu ieskatu mūsu kosmoloģijas pamatos.

Kosmiskais fona starojums ir kosmosā esošās pirmās gaismas tāls atbalss, tāpēc tas satur vērtīgu informāciju par šo laiku. Tas tika izlaists, kad 380 000 gadus pēc Lielā sprādziena no sākotnējās plazmas tika izveidoti pirmie atomi. Šīs pirmās, joprojām mikroviļņu, gaismas polarizācijas modelis atspoguļo apstākļus, kas valdīja mūsu kosmosa sākumā.

Laikā no 2009. līdz 2013. gadam ESA satelīts Planks veica līdz šim vissīkākos kosmiskā mikroviļņu fona mērījumus. Tagad astronomi ir publiskojuši jaunākos šo datu novērtējumus. Viņi daudz tuvāk aplūko agrīnā Visuma struktūru un tā attīstību nekā jebkurš iepriekšējais kartējums. "Mēs to varam izmantot, lai noteiktu tādus parametrus kā Visuma vecums, izplešanās ātrums, kā arī normālās un tumšās vielas sastāvs un tumšā enerģija, " skaidro Fransuā Bušets no Parīzes institūta.

Jaunie dati ir sīkāki nekā jebkad agrāk. © ESA / Planck sadarbība

Mīklains par pirmajām zvaigznēm

Planka dati jau varēja atrisināt vienu no agrīnā Visuma noslēpumiem: pirmo zvaigžņu veidošanos. Tas notika tikai kādu laiku pēc pirmo atomu veidošanās un sāka jaunu kosmosa, reionizācijas, laikmetu. Jauno zvaigžņu intensīvais starojums jonizēja neitrālas ūdeņraža gāzes mākoņus, radot svarīgu priekšnoteikumu turpmākai attīstībai. Bet, kad parādījās pirmās zvaigznes un sākās atkārtotība, iepriekš bija pretrunīgi.

Iepriekšējie kosmiskā fona starojuma mērījumi liecināja par sākumu apmēram 450 miljonus gadu pēc lielā sprādziena. Bet tas nederēja Habla kosmiskā teleskopa novērojumos, kuri no tā laika galaktiku "skaitīšanas" atrada pārāk maz starojuma avotu. Viņiem vien ar to nebūtu pietiekami, lai izbeigtu tumšo laikmetu. Tāpēc astronomi sprieda, vai pastāv vēl kādi nezināmi eksotiskā starojuma avoti. displejs

Planka dati atrisina pretrunas

Jaunie dati no ESA Planck satelīta padara to novecojušu, jo saskaņā ar tiem Habla novērotās galaktikas bija tikai lielās reionizācijas pirmie aizsācēji. "Kosmiskā mikroviļņu fona īpašības liecina, ka tumšais laikmets beidzās tikai 550 miljonus gadu pēc lielā sprādziena - apmēram 100 miljonus gadu vēlāk, nekā tika domāts iepriekš, " skaidro Marko Bersanelli no Milānas Universitāte.

"Ņemot vērā gandrīz 14 miljardus gadu, kas pagājuši kopš Visuma radīšanas, 100 miljoni gadu nešķiet daudz. Bet pirmo zvaigžņu parādīšanās gadījumā tā ir izšķiroša atšķirība. "Tā kā zvaigžņu veidošanās agrīnajā kosmosā un to sekas arī spēlē svarīgu lomu mūsu Visuma" tumšo "komponentu izpētē.

Priekšplāna struktūru, piemēram, Piena ceļa putekļu, ietekme tagad ir precīzāk kartēta un noteikta. ESA / Planck sadarbība

Kosmoloģiskais pasaules uzskats apstiprināts

Jaunie Planck dati apstiprina arī iepriekšējos mērījumus un pieņēmumus par matērijas izplatību un sastāvu telpā. Vēlreiz tiek apstiprināts parastais kosmoloģiskais modelis, kuru var raksturot ar sešiem fizikāliem parametriem un kurā tumšajai matērijai ir liela nozīme. "Nav pierādījumu par sešu parametru modeļa paplašināšanos vai pārliecinošiem iemesliem jaunai fizikai, " savā kopsavilkuma rakstā uzsver Planck sadarbības pētnieki. "Pieci no sešiem parametriem tagad arī ir precīzi, lai labāk nekā vienu procentu."

Tikai pirms dažām dienām Planck dati apstiprināja, ka iespējamie kosmiskās inflācijas signāli, kurus BICEP2 sadarbība, domājams, atklāja pagājušajā gadā, diemžēl nav. Tolaik reģistrētie polarizācijas paraugi nebija cēlušies no gravitācijas viļņiem no Visuma pirmajām dienām, bet tos galvenokārt izraisīja starpzvaigžņu putekļi Piena Ceļā. (Planck 2015. gada rezultāti)

(ESA / PLanck sadarbība, 06.02.2015. - NPO)