proównanie danych z satelity WMAP i PlanckMiędzynarodowy zespół naukowców z prowadzonej przez ESA misji Planck opublikował w czwartek najdokładniejszą mapę promieniowania reliktowego, będącego „echem” Wielkiego Wybuchu. Uzyskane wyniki nie we wszystkich aspektach zgadzają się z teoriami na temat ewolucji Wszechświata.
Jednym z liderów zespołu badawczego jest polski naukowiec prof. dr hab. Krzysztof Górski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego i Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie (USA).
Kosmologowie od kilku lat czekali na wyniki misji Planck. Wcześniej publikowano już częściowe wyniki, a obecnie zaprezentowano mapę rozkładu temperatury promieniowania tła dla całego nieba wykonaną na podstawie danych z pierwszych 15,5 miesięcy obserwacji.
Mapa mikrofalowego promieniowania tła uzyskana w misji PlanckMapa pokazuje Wszechświat, jakim był w wieku 380 tysięcy lat. W tym stadium Wszechświat był wypełniony gorącą mieszanką protonów, elektronów i fotonów. Gdy protony i elektrony połączyły się, tworząc atomy, światło mogło zacząć swobodnie podróżować. Ponieważ Wszechświat się rozszerza, to obecnie światło to obserwujemy w zakresie mikrofalowym, odpowiadającym temperaturze 2,7 stopnia powyżej zera absolutnego. Astronomowie nazywają to światło mikrofalowym promieniowaniem tła, albo promieniowaniem reliktowym.
W promieniowaniu tła obserwuje się bardzo niewielkie fluktuacje temperatury, które odpowiadają obszarom o nieco różnej gęstości w owym czasie Wszechświata. Dzięki tym różnicom powstały potem galaktyki i całą współczesna struktura kosmosu. Według współczesnych modeli kosmologicznych fluktuacje powstały tuż po Wielkim Wybuchu i zostały rozciągnięte do wielkich skali podczas krótkiego etapu bardzo szybkiej ekspansji Wszechświata, zwanego inflacją.
Zadaniem misji Planck było dokonanie mapy fluktuacji promieniowania tła dla całego nieba. Uzyskana rozdzielczość jest znacznie lepsza niż wyniki z wcześniejszych badań, np. za pomocą satelity WMAP. W ogólności rezultaty te są potwierdzeniem współczesnego obrazu Wszechświata przyjmowanego przez kosmologów i zwanego modelem standardowym.
Najnowsze wyniki nieco jednak „postarzają” Wszechświat, o niecałe 100 mln lat – ma on 13,81 mld lat, z dokładnością do 50 mln lat. Dane wskazują też, że tajemniczej ciemnej energii jest nieco mniej (o kilka punktów procentowych), odpowiada ona za około 68 proc. energii Wszechświata.
Dla małych skali kątowych wyniki zgadzają się idealnie z modelem standardowym, ale dla dużych skali wykryto nieoczekiwane anomalie.
„Obserwowana wielkoskalowa asymetria promieniowania tła jest nie do pogodzenia z modelem standardowym, który z drugiej strony znajduje znakomite potwierdzenie obserwacyjne w skali +lokalnej+. Rozbieżność ta zmusza nas do znacznie bardziej twórczego rozszerzenia, jeśli nie zmodyfikowania, modelu standardowego” - objaśnia znaczenie naukowe nowych rezultatów profesor Krzysztof Górski.
„Jedna połowa nieba różni się od drugiej pod tym względem. Oznacza to istnienie preferowanego kierunku w kosmosie, co jest dziwnym wynikiem. Musimy dokładnie sprawdzić elementy, które nie pasują, gdyż być może są to wskazówki odnośnie istnienie +nowej fizyki+ uważa George Efstathiou z University of Cambridge z zespołu naukowego misji.
Misja Planck jest prowadzona przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), a jej partnerem jest amerykańska NASA. Satelita jest nowocześniejszy niż jego poprzednicy (WMAP, COBE). Został wystrzelony w 2009 roku i cały czas prowadzi obserwacje kosmosu w zakresie mikrofalowym. Końcowe wyniki jego misji mają zostać ogłoszone w 2014 roku. (PAP)
Pollo: nowe wyniki misji Planck to dopiero początek dyskusji
Prof. Agnieszka Pollo ostrożnie podchodzi do wniosków, zaprezentowanych przez naukowców z misji Planck. W czwartek pokazano najnowszą mapę promieniowania mikrofalowego dla całego nieba, a wyniki odbiegają od aktualnych modeli kosmologicznych.
„Na podstawie tylko wiadomości prasowej trudno jest komentować tego typu wyniki. Artykuły, opisujące, jak dokładnie zespół misji Planck doszedł do swoich wniosków, pojawią się dopiero w piątek i będą to tylko publikacje w internecie. To dopiero początek drogi; zanim wyniki trafią do czasopisma naukowego może upłynąć sporo czasu i mogą się jeszcze zmienić” - tłumaczy w rozmowie z PAP prof. Pollo z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) oraz z Uniwersytetu Jagiellońskiego (UJ).
Podane przez zespół Planck wartości parametrów kosmologicznych wyraźnie odbiegają od wartości obecnie uznanych za "obowiązujące". Być może naukowcy z zespołu satelity Planck mają rację, ale obecnie mamy erę precyzyjnej kosmologii i zanim przyznamy im rację, trzeba przyjrzeć się dokładniej szczegółom analizy - podkreśla Pollo.
Praca z tego rodzaju danymi jest bardzo koronkową robotą. Jeżeli porównamy mapę nieba, opublikowaną przez zespół misji Planck w roku 2010, z obecną, zobaczymy znaczną różnicę. Na poprzedniej mapie widoczna była Droga Mleczna i inne źródła, na nowszej mapie Drogę Mleczną odjęto, a pozostałości autorzy interpretują jako anomalie kosmologiczne. Takie odejmowanie jest bardzo wrażliwe na różne czynniki i wymaga bardzo dokładnej weryfikacji – argumentuje rozmówczyni.
Wydaje mi się, że to nie jest jeszcze przełom, tylko początek dyskusji i może dopiero za parę lat zobaczymy, co naprawdę z tego wyniknie. Ale spodziewamy się, że dane Plancka staną się jednak nowym punktem odniesienia, a ich rozdzielczość jest naprawdę imponująca – podsumowuje prof. Pollo.
W czwartek międzynarodowy zespół naukowców z misji Planck, prowadzonej przez Europejską Agencję Kosmiczną, zaprezentował nową mapę rozkładu różnic temperatury mikrofalowego promieniowania tła dla całego nieba. Uzyskana rozdzielczość jest dużo lepsza niż w przypadku starszych satelitów (np. WMAP, COBE). Wyniki dla fluktuacji promieniowania tła w małych skalach kątowych są zgodne z modelem standardowym obowiązującym w kosmologii, ale w dużych skalach występują anomalie, które trudno wytłumaczyć.
Nauka w Polsce - PAP
Przeczytaj więcej: 
