Astronómia bez ďalekohľadu - jedna preplnená nanosekunda

Pin
Send
Share
Send

Pamätajte, ako ste si mohli kedysi vziať knihu o prvých troch minútach po Veľkom tresku, a budete ohromení úrovňou detailov, ktorú by pozorovanie a teória mohli poskytnúť o tých skorých chvíľach vesmíru. V súčasnosti sa pozornosť sústreďuje viac na to, čo sa stalo medzi 1 × 10-36 a 1 × 10-32 prvej sekundy, keď sa snažíme oženiť s teóriou s podrobnejšími pozorovaniami kozmického mikrovlnného pozadia.

Asi 380 000 rokov po Veľkom tresku sa počiatočný vesmír ochladil a dostatočne rozptýlil, aby sa svetlo mohlo pohybovať nerušene, čo urobil - so sebou priniesol informácie o „povrchu posledného rozptylu“. Pred týmto časom boli fotóny neustále absorbované a znovu emitované (tzn. Rozptýlené) horúcou hustou plazmou predchádzajúceho vesmíru - a nikdy sa nikam nedostali ako svetelné lúče.

Ale zrazu bol vesmír omnoho menej preplnený, keď ochladil dosť na to, aby sa elektróny kombinovali s jadrom, aby vytvorili prvé atómy. Takže tento prvý výbuch svetla, keď sa vesmír náhle stal priehľadným pre žiarenie, obsahoval fotóny emitované v tomto pomerne mimoriadnom okamihu - keďže okolnosti, ktoré umožnili taký univerzálny výbuch energie, sa stali iba raz.

S expanziou vesmíru o ďalších 13,6 a niekoľko miliárd rokov mnoho z týchto fotónov pravdepodobne narazilo na niečo dávno, ale stále zostáva dosť, aby naplnili oblohu podpisom energie, ktorá mohla byť kedysi silnými gama lúčmi. ale teraz bol natiahnutý priamo do mikrovlnnej rúry. Napriek tomu stále obsahuje ten istý „povrch posledného rozptylu“.

Z pozorovaní vyplýva, že na určitej úrovni je kozmické mikrovlnné pozadie pozoruhodne izotropné. To viedlo k teórii kozmickej inflácie, kde si myslíme, že došlo k veľmi skorému exponenciálnemu rozšíreniu mikroskopického vesmíru okolo 1 × 10.-36 prvej sekundy - čo vysvetľuje, prečo sa všetko javí rovnomerne rozložené.

Bližší pohľad na kozmické mikrovlnné pozadie (CMB) však ukazuje maličkosť hrudiek - alebo anizotropie - ako to dokazujú údaje zozbierané vhodne pomenovanou Wilkinsonovou mikrovlnnou anizotropnou sondou (WMAP).

Na CMB je skutočne najpozoruhodnejšia jej izotropia vo veľkom meradle a zistenie, že niektoré anizotropie jemných zŕn, možno nie sú také prekvapujúce. Sú to však údaje a dáva teoretikom niečo, z čoho možno stavať matematické modely o obsahu raného vesmíru.

Niektorí teoretici hovoria o štvornásobných anomáliách CMB. Quadrupólová myšlienka je v podstate vyjadrením distribúcie hustoty energie vo sférickom objeme - ktorý môže rozptyľovať svetlo nahor alebo nadol (alebo variácie z týchto štyroch „polárnych“ smerov). Stupeň premenlivej odchýlky od povrchu posledného rozptylu potom naznačuje anizotropie v sférickom objeme, ktorý predstavuje skorý vesmír.

Povedzme napríklad, že bol vyplnený mini čiernymi dierami (MBH)? Scardigli a kol. (Pozri nižšie) matematicky skúmali tri scenáre, kde tesne pred kozmickou infláciou 1 × 10-36 sekundy: 1) drobný praveký vesmír bol naplnený zbierkou MBH; 2) rovnaké MBH sa okamžite odparili, čím sa vytvorili viacbodové zdroje Hawkingovho žiarenia; alebo 3) v súlade s konvenčnou teóriou neboli MBH.

Keď spustili matematiku, scenár 1 najlepšie vyhovuje pozorovaniam anomálnych štvorhlavých anizotropií WMAP. Hej - prečo nie? Malý proto-vesmír plný malých čiernych dier. Je to ďalšia možnosť otestovať, kedy prichádzajú niektoré údaje CMB s vyšším rozlíšením od spoločnosti Planck alebo z budúcich budúcich misií. A medzitým je to materiál pre autora astronómie, ktorý túži po príbehu.

Ďalšie čítanie: Scardigli, F., Gruber, C. a Chen (2010), zvyšky čiernych dier v ranom vesmíre.

Pin
Send
Share
Send