петак, 22. март 2013.

Prvi momenat stvaranja Univerzuma ~ novosti








Evropska svemirska agencija (ESA), objavila je juče novu svemirsku mapu po kojoj je svemir nešto stariji a odnos materija u njemu drugačiji nego što se mislilo.

MAPE SVEMIRA

Naučnici svakim danom pomeraju granicu, dokle mogu da zavire u daleku prošlost koja dopire do samih trenutaka nakon velikog praska - BIG BANG-a, koji se može meriti u sekundama nakon rođenja kosmosa.
Svojevremeno je potvrdu teorije o Velikom Prasku donelo otkriće pravilno raspoređenog mikrotalasnog zračenja koje podjednakim intenzitetom i na ravnomeran način dolazi iz svih pravaca i uglova svemira. Ovo otkriće je sasvim jasno pokazalo da su toplotna energija i radijacija u ranom svemiru bile ne samo neizmerno veće nego i ograničene na neuporedivo manji "volumen.



Mapa neba u galaktičkim koordinatama s izvorima gama zračenja
(deset najnovijih gama zračenja obeležženi su crvenim tačkicama)



ISTRAŽIVANJA POZADINSKOG ZRAČENJA

Svemir (Veliki Prasak) je još uvek  u procesu ekspanzije, širi se. U sagledavanju tog procesa važnu ulogu imaju  istraživanja pozadinskog zračenja koja se obavlja tako što se  sabira svo svetlo koje dolazi iz jednog regiona, a zatim oduzima ono koje dolazi od poznatih objekata, zvezda, galaksija, gasovitih oblaka. Taj deo svemira naziva se prednjim planom. Dakle,kada se od ukupnog svetla oduzme svetlo prednjeg plana a svetla još ostane, to znači da je popis nebeskih tela u tom prostoru nekompletan.

Vrste pozadinskog zračenja

Elektromagnetna pozadina svemira je vrlo kompleksna.  Određeni rasponi mikrotalasnih dužina  odgovaraju različitim zračenjima ili pozadinama kao radio ( CMB),  X- zraka ( cxb), infracrvenoj (cib)optičkoj (cob).Na osnovu pomenutog istraživanja cmb je, primera radi, potvrđena teorija Velikog Praska. CXB je inače prva pronašena pa je najviše istraživanja odrađeno sa njom. Tek se devedesteih godina utvrdilo da veći deo tog zračenja dolazi iz neutvrđenih izvora. ( vidi više )



                                                                

Sa porastom preciznosti teleskopa naučnici su otkrili sve više pozadinskog zračenja što je dovelo do zaključka da su mape svemira nepotpune. Tim putem je otkriven daleko veći broj crnih rupa nego što se pretpostavljalo.  Pretpostavka je da astronomi neće moći nikada da popišu sva tela u svemiru, kao što ni biolozi ne mogu da popišu sve vrste insekta na zemlji.
Prilikom istraživanja pozadinskog kosmičkog zračenja, koji je nastao nakon prvobitnog bljeska-rođenja kosmosa, grupa Britanskih astronoma, koristeći radio teleskop "Very Small Arrey", kao i dobijene podatke sa WMAP satelita, došla je do novih zaključaka o tome kako je napredovalo širenje univerzuma kada je bio star samo 10 do 35 sekundi nakon velikog praska. Astronomi su došli do rezultata da je temperatura i gustina kosmosa mnogo više varirala nego što se to do sada prepostavljalo.

DOSADAŠNJA ISTRAŽIVANJA

Astronomi sa univerziteta u Mančesteru, Kembridžu i sa Instituta za astrofiziku-Kanari (IAC), koristeći (VSA) radio teleskop, lociran na planini Tejde na ostrvu Tenerife, izmerili su pozadinsko mikrotalasno zračenje, koja je nastalo nakon velikog praska, i koje baca novu svetlost na događaje u prvoj minuti postojanja Univerzuma.

Kombinovanjem njihovih rezultata, sa onim koji su dobijeni sa NASA WMAP satelita, bili su u mogućnosti da ograniče ponašanje Univerzuma za vreme njegove prve faze širenja, u vremenu od samo 10 do 35 sekundi od početka velikog praska. Ako ovi rezultati budu potvrđeni, oni će značajno promeniti dosadašnja shvatanja i viđenja prvobitnog širenja Univerzuma.

Dr Ričard Davis sa "Jodrell Bank" opservatorije Univerziteta u Mančesteru, i njegovi saradnici, "posmatrali" su prvi momenat kreacije, kada je Univerzum bio milion-molion-milioniti deo VELIČINE ATOMA. Koristeči ovaj Britanski instrument, oni su videli samo eho strahovite eksplozije koja se odigrala u prvim sekundama velikog praska, što je zaista neverovatno.

Dosadašnja teorija podrazumevala je da se širenje Univerzuma, nakon velikog praska, događalo izuzetno brzo u njegovim prvim trenucima nastanka i da je bilo jednobrazno u najvećoj meri.

Međutim, po kvantnoj teoriji subatomskog sveta, potrebno je da se samo u toku jednog minuta dogode promene-fluktacije u gustini ranog Univerzuma, što bi eventualno kasnije dovelo do stvaranja galaksija tipa Mlečni Put. Ova fluktacija registrovala je temperaturnu promenu u toku jedne minute na posmatranom CMB-u, što je omogućilo astrofizičarima da izvrše proučavanja izuzetno osetljivim instrumentom kao što je "VSA".

Fluktacije u kvantnoj mehanici dovode do promene gustine i temperature u vrlo širokom opsegu na skali veličina. Fini detalji posmatranja, koji su dobijeni uz pomoć "VSA", i u poređenju sa onima koji su dobijeni putem "WMAP" satelita, omogućili su bolje razumevanje kako je varirala distribucija ovih promena-fluktacija u funkciji veličina.

Predhodna tumačenja istorije Univerzuma govorila su da se distribucija fluktacije odigravala nezavisno od skale veličina. Međutim, sadašnji rezultati pokazuju da je fluktacija najuočljivija na ugaonoj skali od oko 0,5 stepeni veličine Meseca na noćnom nebu. Na obe skale (većoj, kao veličina Univerzuma, i manjoj, veličine jata galaksija) ove varijacije u gustini i temperaturi mnogo su manje.

"Najpopularniji model širenja Univerzuma predviđao je mnogo manju varijaciju od ove, koja je viđena u najnovijim posmatranjima", izjavio je Dr Ričard Battye sa Jordell Bang opservatorije, koji je radio analize i tumačenje dobijenih rezultata.

"Povećana osetljivost instrumenata, kao što je "VSA", omogućila nam je da testiramo ove modele širenja Univerzuma. Rezultati nisu sasvim sigurni u ovom momentu, ali ako su tačni, biće neophodno da se izvrši kompletna revizija dosadašnjih teorija koje se odnose na prvi momenat stvaranja Univerzuma.

Rezultati dobijeni od "VSA" potvrđeni su podudarnim eksperimentom putem kosmičkog pozadinskog snimanja "CBI" koji je lociran na visokim čileanskim Andima, i koji radi pod kontrolom Kalifornijskog instituta za tehnologiju.

Ovi sugestivni rezultati istraživanja datiraju pre pre lansiranja PLANCK-ovog satelita , koji je trebao da donese najsvežije i najpreciznije podatke .(izvor Originalni izvor: RSA News Release) sa kojima bi se neka od ovih istraživanja i potvrdila.



 

 PLANCK-satelit

 Najnovija mapa dobijena zahvaljujući ovom satelitu predstavlja do sada najprecizniju mapu drevnog univerzuma, samo 380.000 godina posle Velikog praska – slika od 50 miliona piksela prikazuje kosmičko mikrotalasno pozadinsko zračenje (CBM) na „čitavom nebu".





Pretpostavlja se da je kosmos nastao pre 13,81 milijardu godina, što znači da je 80 miliona godina stariji nego što se do sada mislilo. Ovi nalazi podržavaju jednu od glavnih teorija o širenju svemira, u skladu sa kojom se svemir od subatomske veličine praskom proširio na sadašnje prostranstvo za samo delić sekunde.
Novi podaci izrađeni na osnovu 15-mesečnog merenja i mapiranja kosmičkog mikrotalasnog pozadinskog zračenja  ukazuju i da je svemir izgrađen od nešto više obične materije i nešto manje misteriozne tamne energije nego što se do sada smatralo. U celokupnoj masi i energiji kosmosa vidljive materije ima 31,7 odsto, a ne samo 28 odsto, dok na tamnu energiju „otpada" 68,3 odsto celokupne mase i energije kosmosa, a ne 72,8 odsto, piše Bi-Bi-Si.
 
 

U tom prvom razdoblju, svemir je bio ispunjen toplom, gustom supom od interakciji protona, elektrona i fotona na temperaturi od 2700 stupnjeva Celzijusa. Kada su protoni i elektroni  međusobno povezali formirani su atomi vodika atomi  i u tom procesu se oslobodilo svetlo. Kako se svemir širio dalje svetlo danas svetlo se mikrotalasima širilo do današnjih, što odgovara  temperaturi od samo 2,7 stupnjeva iznad apsolutne nule.
Ovo kozmičko pozadinsko zračenje pokazuje male temparaturne oscilacije  koje odgovaraju područjima neznatno različite gustoće u ranom svemiru.
Ova gustoća je seme buduće strukture u svemiru sa zvezdama i galaksijama današnjice.
Prema standardnom modelu fluktuacija je nastala odmah nakon Velikog praska, i ona se tokom kratkog razdoblja ubrzano širila, što je poznato poznat kao inflacija.
Ukratko, podaci iz novog mape Planck pružaju ponovo izvrsnu potvrdu standardnog modela. Mapa je neverovatno precizna i pruža novi kriterij za vizualizaciju sadržaja svemira.
 
Zahvaljujući tačnosti karte moguća suotkrića i nekih čudnih pojava i neobjašnjivih svojstva svemira.
Možda će za to biti neophodan novi oblik fizike da bi se stvari precizno razumele. Naučnici su dobili izuzetno sredstvo za posmatranje i analizu  različitih slojeva svemira, sve do njegovih fundamenata. temelja. Od kako je satelit lansiran u 2010. godini, Planckovi naučnici su  uključeni su vrlo pažljivo i temeljno pažljivo analizirali prvi planu zračenja  zahvaljujući čemu je  kosmičko pozadinsko zračenje zapisano u najsitnijim detaljima. 

IZNENAĐENJA 


Jedan od najvažnijih iznenađujućih rezultata je da se promena temperature u kosmičkoj mikrovalnoj pozadini na velikim uglovima ne podudaraju sa predviđanjima standardnog modela.
Drugi iznenađuje otkriće je asimetrija u prosečnim temperaturama u suprotnim delovima SVEMIRA. To je u suprotnosti s predviđanja standardnog modela da se svemir širi  u svakom smeru podjednako. jednaki.

 
Osim toga, postoji jedno hladno mesto  koje se proteže na malom prostoru , i ovo mesto je puno veće nego što se očekivalo. Asimetrija i hladno mesto su već ranije otkrivena od strane Planck - NASA WMAP "pomoćnika" , ali se dosta sumnjalo i naširoko zanemarivalo o kosmičkom poreklu obe pojave. Jedan od načina da se obe abnormalnosti  objasne je, što smo već naveli, da svemir zapravo nije isti u svim smerovima, i to u većim razmerama nego što možemo percipirati. U ovom scenariju, zrake kozmičke mikrovalne pozadine imaju složeniju rutu putovanja. Zbog složene trase starog svetla možda je ova neobičnost samo pojava koju mi  promatramo danas.

Novi kosmička sastojak

 
Normalna materija od koje se satoje zvezde zvezde i galaksije predstavljaju samo 4,9 posto od ukupne mase / energije gustoće u svemiru. Tamna materija, tajanstvena stvar koja je samo indirektno  sagledana kroz uticaj gravitacije, je odgovorna za 2,8 posto od ukupne mase / energije gustoće u svemiru. Gotovo petina više nego što se mislilo. Suprotno je sa  tamnom energijom koja u novim mjerenjima pokazuje postotak  manji nego što se mislilo. Planck je napokon je doprinie novim vrednostima brzine po kojoj se svemir širo do danas, nešto što je poznato  kao Hubblova konstanta. Tačna vrednost sada iznosi 67,15 km u sekundi po megaparsec. To je znatno manje nego u trenutnim vrednostima u astronomiji. Ti podaci konačno upućuju na to da je svemir 13,82 milijarde godina star.


                                                  ARHIVA - ASTRONOMIJA- FIZIKA

Нема коментара:

Постави коментар