Reliktinis spinduliavimas
Kosminė mikrobangų foninė spinduliuotė (CMB spinduliuotė) - tai elektromagnetinio spektro mikrobangų dalies spinduliuotė, sklindanti iš visų kosmoso krypčių. Yra žinoma, kad ji sklinda iš mūsų ankstyviausios kūdikių visatos. Kadangi visata yra labai didelė, o šviesos greitis yra pastovus, žinome, kad, kai CMB šviesa atkeliauja iš ankstyvosios visatos, ji atkeliauja kaip seniausias signalas, kurį galime aptikti.
Didžiojo sprogimo metu susidarė daug didelės energijos spinduliuotės. Tada visata tapo didesnė ir šaltesnė. Todėl didelės energijos fotonai prarado didžiąją dalį savo pradinės energijos. Todėl dabar ši spinduliuotė yra elektromagnetinio spektro mikrobangų dalyje (mikrobangų dalis turi gana mažą energiją). Kosminis mikrobangų fonas - tai spinduliuotė, kuri sklinda nieko nesusidurdama nuo to laiko, kai visata tapo skaidri, t. y. maždaug 380 000 metų po Didžiojo sprogimo.
Arno Penzias ir Robertas Wilsonas pirmieji aptiko CMB spinduliuotę. Mokslininkai mano, kad CMB spinduliuotės egzistavimas kartu su raudonuoju poslinkiu yra svarbus įrodymas, kad Didžiojo sprogimo teorija yra teisinga.
Vėlesni duomenys gauti iš Europos kosmoso agentūros (EKA) valdomo erdvėlaivio "Planck". Jis buvo sukurtas stebėti kosminio mikrobangų fono (KFM) skirtumus mikrobangų ir infraraudonųjų bangų dažniuose, taikant didelį jautrumą ir mažą kampinę skiriamąją gebą. Erdvėlaivis baigė savo darbą, tačiau mokslininkai vis dar analizuoja duomenis. Pagrindinis susidomėjimas yra tas, kad yra:
"vidutinės temperatūros asimetrija priešinguose dangaus pusrutuliuose. Tai prieštarauja standartinio modelio prognozei, kad Visata turėtų būti iš esmės panaši bet kuria kryptimi. Be to, šaltoji dėmė driekiasi dangaus plote, kuris yra daug didesnis, nei tikėtasi".
Nėra jokio paaiškinimo, kodėl taip atsitiko.
Kosminio mikrobangų fono (CMB) temperatūros svyravimai pagal 7 metų trukmės Wilkinsono mikrobangų anizotropijos zondo duomenis, matomi visame danguje. Vaizdas - tai temperatūros svyravimų projekcija dangaus sferoje. Vidutinė temperatūra yra 2,725 Kelvino laipsnio aukščiau absoliutaus nulio (absoliutus nulis atitinka -273,15 ºC arba -459 ºF), o spalvos vaizduoja nedidelius temperatūros svyravimus, kaip orų žemėlapyje. Raudoni regionai yra šiltesni, o mėlyni - šaltesni maždaug 0,0002 laipsnio.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra kosminė mikrobangų foninė spinduliuotė?
Atsakymas: Kosminė mikrobangų foninė spinduliuotė (CMB spinduliuotė) - tai elektromagnetinė spinduliuotė mikrobangų spektro dalyje, sklindanti iš visų kosmoso krypčių. Manoma, kad ji kyla iš ankstyviausios mūsų visatos.
Klausimas: Iš kur žinome, kad CMB šviesa atkeliauja kaip seniausias signalas?
A: Žinome, kad CMB šviesa yra seniausias signalas, nes visata yra labai didelė, o šviesos greitis yra pastovus. Todėl, kai ji pasiekia mus iš ankstyvosios visatos, ji jau ilgą laiką keliauja į nieką neatsitrenkdama.
Klausimas: Kas pirmasis aptiko CMB spinduliuotę?
A: Arno Penzias ir Robertas Vilsonas pirmieji aptiko CMB spinduliuotę.
K: Kokių įrodymų apie jos egzistavimą pateikia Didžiojo sprogimo teorija?
A: CMB spinduliuotės egzistavimas kartu su raudonojo poslinkio duomenimis yra svarbus įrodymas, patvirtinantis Didžiojo sprogimo teoriją.
K: Ką turėjo stebėti "Planck" erdvėlaivis?
A: "Planck" erdvėlaivis buvo sukurtas stebėti kosminio mikrobangų fono skirtumus mikrobangų ir infraraudonųjų bangų dažniuose dideliu jautrumu ir maža kampine skiriamąja geba.
K: Kokių netikėtų atradimų atrado mokslininkai, analizuodami "Planck" erdvėlaivio duomenis?
A: Mokslininkai, analizuojantys Planck erdvėlaivio duomenis, nustatė vidutinių temperatūrų asimetriją priešinguose dangaus pusrutuliuose, o tai prieštarauja standartinio modelio prognozėms, kad Visata turėtų būti iš esmės panaši bet kuria kryptimi. Be to, jie taip pat nustatė, kad šaltoji dėmė apima daug didesnę nei tikėtasi dangaus sritį, kuriai šiuo metu nėra jokio paaiškinimo.
