แสงแรกเริ่มของรุ่งอรุณโบราณขัดเกลาอายุของจักรวาล

เอกสารหกฉบับที่โพสต์ออนไลน์นำเสนอภาพถ่ายดาวเทียมชุดใหม่ของแสงแรกสุดในจักรวาล ด้วยการวิเคราะห์ภาพเหล่านี้ นักจักรวาลวิทยาได้กำหนดอายุของจักรวาลได้อย่างแม่นยำที่สุด ได้ตรวจพบก๊าซฮีเลียมในยุคแรกเริ่มโดยตรงเป็นครั้งแรก และได้ค้นพบสัญญาณสำคัญของการพองตัว ซึ่งเป็นแบบจำลองชั้นนำของการกำเนิดของจักรวาลการวิเคราะห์โดยอิงจากข้อมูลเจ็ดปีแรกที่ถ่ายโดย Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ของ NASA ยังให้หลักฐานใหม่ว่าเอนทิตีลึกลับที่เร่งการขยายตัวของเอกภพคล้ายกับค่าคงที่ทางจักรวาลของไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นปัจจัยที่เขาใส่เข้าไป แต่ภายหลังได้ลบออกจากทฤษฎีของเขา ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป นอกจากนี้ ข้อมูลยังเปิดเผยว่านักทฤษฎีไม่มีแบบจำลองที่เหมาะสมในการอธิบายก๊าซร้อนที่ล้อมรอบกระจุกดาราจักรขนาดใหญ่

COSMIC DAWN แผนที่ใหม่ของอุณหภูมิและโพลาไรเซชัน

ในจักรวาลอันไกลโพ้นยืนยันการมีอยู่ของจุดร้อนและเย็นในรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลที่เหลือหลังจากบิ๊กแบง วงแหวนรอบจุดเผยให้เห็นคลื่นเสียงที่เกิดขึ้นเฉพาะในเอกภพยุคแรกเท่านั้น

ทีมวิทยาศาสตร์ NASA / WMAP

สถิติสากล

อ.แนนดี้

นักวิจัยศึกษาแสงซึ่งเกิดขึ้นตั้งแต่กำเนิดของจักรวาล แต่ดาวเทียมมองเห็นได้ในขณะที่มันปรากฏขึ้นเมื่อครั้งแรกที่มันหลบหนีออกสู่อวกาศประมาณ 400,000 ปีต่อมา เปิดเผยการค้นพบในเอกสารหกฉบับที่โพสต์ที่ arXiv.org ออนไลน์26 มกราคม แสงโบราณหรือที่รู้จักในชื่อพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลนั้นเต็มไปด้วยจุดร้อนและเย็น ซึ่งเป็นสัญญาณของก้อนเล็กๆ ในยุคดึกดำบรรพ์ที่ดาราจักรเติบโต

ในการคำนวณอายุของจักรวาล นักวิทยาศาสตร์รวมถึง David Spergel จาก Princeton University และ Charles Bennett จาก Johns Hopkins University ในบัลติมอร์ได้เปรียบเทียบขนาดของจุดที่ร้อนและเย็นเหล่านั้นในปัจจุบันกับขนาดของจุดที่รังสีถูกปล่อยสู่อวกาศครั้งแรก 

จากการใช้ข้อมูลจาก WMAP ร่วมกับการศึกษาซุปเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกลและปรากฏการณ์อื่นๆ 

ทีมงานพบว่าจักรวาลมีอายุ 13.75 พันล้านปี ให้หรือรับ 0.11 พันล้านปี (โดยการเปรียบเทียบ การ คำนวณครั้งก่อนของทีมซึ่งใช้วิธีเดียวกันแต่รวมการสำรวจดาวเทียมเพียงห้าปี ได้ตรึงจักรวาลไว้ที่ 13.73 พันล้านปี บวกหรือลบ 0.12 พันล้านปี) 

ข้อมูลจากดาวเทียม WMAP สนับสนุนแนวคิดที่ว่าเอกภพในยุคแรกนั้นพองตัวอย่างรวดเร็ว Bennett กล่าว ทฤษฎีอัตราเงินเฟ้อซึ่งวางตำแหน่งว่าจักรวาลพองตัวจากมาตราส่วนย่อยไปจนถึงขนาดของลูกฟุตบอลในช่วง 10-33 วินาทีแรก ได้ประสบความสำเร็จอย่างมากในการอธิบายโครงสร้างของจักรวาล ตามทฤษฎีแล้ว ความผันผวนของความเข้มของการแผ่รังสีพื้นหลังไมโครเวฟบนเครื่องชั่งเชิงพื้นที่ที่ใหญ่กว่าควรมากกว่าระดับที่เล็กกว่าเล็กน้อย ดาวเทียมซึ่งเปิดตัวในปี 2544 และจะทำการสำรวจครั้งสุดท้ายในฤดูใบไม้ร่วงนี้ ได้ยืนยันพฤติกรรมดังกล่าวแล้ว

Scott Dodelson จาก Fermi National Accelerator Laboratory ในเมือง Batavia รัฐอิลลินอยส์กล่าวว่า “นี่เป็นการรับรองทฤษฎีที่แข็งแกร่งมาก 

แบบจำลองมาตรฐานของจักรวาลวิทยา — ประกอบไปด้วยการพองตัว วัสดุที่มองไม่เห็นซึ่งเรียกว่าสสารมืด และสิ่งที่เรียกว่าพลังงานมืด ซึ่งเชื่อว่าเร่งการขยายตัวของจักรวาล — “เป็นแนวคิดที่ผิดเพี้ยน” เบ็นเน็ตต์ยอมรับ แต่ด้วยการวิเคราะห์ล่าสุดจากการสังเกตการณ์ดาวเทียม “เราได้เผชิญหน้ากับแบบจำลองเทียบกับข้อมูลในรูปแบบใหม่อย่างมาก… และภาพนี้ยังคงยืนหยัดได้เป็นอย่างดี”

ด้วยการใช้ข้อมูลดาวเทียมเพื่อวัดความเร็วของการสั่นของเสียง – เทียบเท่าจักรวาลของคลื่นเสียง – นักดาราศาสตร์ได้ยืนยันว่าเอกภพยุคแรกสร้างฮีเลียมนอกเหนือจากไฮโดรเจนตามที่ทฤษฎีบิ๊กแบงทำนายไว้นานแล้ว การศึกษาก่อนหน้านี้อิงตามปริมาณฮีเลียมที่มีอยู่ในดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดของจักรวาล มากกว่าการตรวจสอบโดยตรงของก๊าซในเอกภพยุคแรก 

“นี่เป็นการเปิดหน้าต่างใหม่สำหรับการวัดฮีเลียมยุคแรกเริ่ม” Dodelson ให้ความเห็น 

การตรวจจับ “ไม่น่าแปลกใจ แต่ก็ดีที่ได้รับการยืนยัน” Spergel กล่าว

นักวิจัยยังได้วิเคราะห์ข้อมูลดาวเทียมเพื่อค้นหาความหลากหลายของอนุภาคมูลฐานที่เป็นกลางที่เรียกว่านิวตริโนในจักรวาล นักฟิสิกส์รู้จักสามประเภท ได้แก่ อิเลคตรอนนิวตริโน มิวออนนิวตริโน และเทานิวตริโน แต่ข้อมูลปัจจุบันจะสอดคล้องกับการมีอยู่ของสามหรือสี่ประเภท การวิเคราะห์การสังเกตการณ์เพิ่มเติมอีกสองปีจากดาวเทียมอาจตัดสินได้ว่ามีประเภทที่สี่หรือไม่ Bennett กล่าว

ในการค้นพบที่แยกออกมา WMAP ตรวจพบโฟตอนพื้นหลังไมโครเวฟมากมายในบริเวณใกล้เคียงกับกระจุกกาแลคซี ที่นี่ดาวเทียมมีความขัดแย้งกับทฤษฎี เป็นที่รู้กันว่าอิเล็กตรอนพลังงานที่เกี่ยวข้องกับกระจุกกาแลคซีมีปฏิสัมพันธ์กับโฟตอนพื้นหลังของคลื่นไมโครเวฟบางส่วน ทำให้โฟตอนมีพลังงานสูงกว่าที่โพรบจะตรวจจับได้ เป็นผลให้โพรบควรบันทึกโฟตอนพลังงานไมโครเวฟน้อยลงในบริเวณใกล้เคียงกับกระจุก

โพรบบันทึกการขาดดุลจริง ๆ แต่เป็นเพียงประมาณครึ่งหนึ่งของจำนวนที่ทำนายโดยทฤษฎีกระจุกดาราจักร กล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ ซึ่งเป็นการทดลองภาคพื้นดินที่ศึกษาพื้นหลังไมโครเวฟในจักรวาลด้วย ก็พบว่ามีการขาดดุลที่ต่ำกว่าที่คาดไว้ ความไม่ตรงกันชี้ให้เห็นว่านักทฤษฎีจะต้องทบทวนความเข้าใจเกี่ยวกับกระจุกดาราจักร เบนเน็ตต์กล่าว

แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง