Исследование микроволнового фона Вселенной подтвердило стандартную модель космологии

Астрофизики изучают поляризацию реликтового излучения и надеются найти аномалию
(иллюстрация ESA/Planck Collaboration).

Читайте нас в Telegram

На пресс-конференции, которая прошла в итальянском городе Феррара, руководители миссии "Планк" из Европейского космического агентства представили результаты своего исследования. Одноимённый аппарат в течение долгого времени собирал данные о космическом микроволновом излучении и информация до сих пор находится в обработке.

Микроволновой фон или реликтовое излучение представляет собой своеобразный "отпечаток пальца" Большого взрыва, который оставило породившее Вселенную явление на космическом пространстве. Изучение этого фона позволяет физикам проследить за эволюцией Вселенной и выявить возможные аномалии, которые помогли бы объяснить различные астрофизические феномены, такие как тёмная материя и тёмная энергия.

К великому сожалению многих учёных со всего мира, никаких аномалий в ходе анализа данных "Планка" обнаружено не было. Исследование европейских астрофизиков лишь в очередной раз подтвердило стандартную космологическую модель, которая, впрочем, не объясняет всех загадок Вселенной.

"Я очень надеялся увидеть аномалию", — признаётся ведущий автор исследования Наццарено Мандолези (Nazzareno Mandolesi), космолог из Национального института астрофизики в Италии, который представил новые данные на пресс-конференции в Ферраре.

Космическое микроволновое излучение "текло" по просторам молодой Вселенной с тех пор, как появились первые атомы, то есть с того момента, как действительности было всего 380 тысяч лет. Для сравнения, сегодня возраст Вселенной оценивается в почти 13,8 миллиарда лет. Изначально это был обычный свет, но со временем его длина волны увеличилась, и теперь мы видим его как микроволновое излучение.

Астрофизики изучают поляризацию реликтового излучения и надеются найти аномалию (иллюстрация ESA/Planck Collaboration).

Температура микроволн варьируется незначительно, равно как и их поляризация. Но изучение этих небольших флуктуаций позволило учёным установить приблизительный "состав" Вселенной: 5% обычной материи, из которой состоят звёзды и планеты, 27% тёмной материи, загадочной субстанции, которая гравитационно удерживает галактики вместе, и 68% тёмной энергии, которая отвечает за ускоряющееся расширение Вселенной.

По словам Мандолези, работа его исследовательской группы заключалась в анализе и сопоставлении данных, собранных "Планком" и его предшественником — аппаратом NASA WMAP, чья миссия преследовала те же цели. Учёные рассказали, что информация о температуре космического микроволнового фона различается на 1-1,5% у двух зондов. Калибровка позволила уменьшить это несоответствие до 0,3%, что в пределах статистической неопределённости.

Что же касается параметров космологической теории, то "Планк" предоставил информацию о том, что Вселенная расширяется с чуть меньшим ускорением, чем демонстрировали данные аппарата WMAP. Однако и в этом случае несоответствие укладывается в статистическую погрешность.

Астрофизики, которые не принимали участие в данном исследовании, утверждают, что несоответствия всё же присутствуют, пусть и небольшие. А это значит, что надежда обнаружить аномалию по-прежнему есть. В конце концов, учёным ещё предстоит проанализировать обширную базу данных о поляризации реликтового излучения, которые могут приподнять завесу тайны.

Существование гравитационных волн в ходе исследования подтвердить не удалось (иллюстрация Wikimedia Commons).

Новое исследование также опровергло результаты исследования гравитационных волн. Сотрудники проекта BICEP2 в июне 2014 года сообщали, что им удалось обнаружить небольшие "завитки" в поляризации микроволнового излучения Вселенной, которые являются доказательством существования гравитационных волн. Эта информация подтвердила бы инфляционную модель Вселенной, согласно которой, пространство-время расширялось экспоненциально и со сверхсветовой скоростью сразу после Большого взрыва.

Но руководители миссии "Планк" вновь перечёркивают надежды: "завитки" в поляризации, возможно, оказались всего лишь результатом присутствия частиц межпланетной пыли.

В данный момент команды "Планка" и BICEP2 сотрудничают и пытаются выяснить, действительно ли необычная поляризация является результатом присутствия космической пыли или же она указывает на гравитационные волны. Для этого физики совмещают карты небольшого участка неба, составленные по данным обоих аппаратов.

Эксперты не берутся утверждать, чем закончится исследование эволюции Вселенной. Но совершенно ясно, что в будущем понадобится организовать больше астрофизических миссий, которые помогут восстановить историю космоса и разгадать тайну его рождения.  

Сегодня