Новости науки | ||
30.05.01. Реликты Большого Взрыва | ||
Недавно опубликованы (Netterfield и др.
astro-ph/0104460)
последние результаты обработки эксперимента
BOOMERanG,
дающих спектр флуктуаций реликтового излучения Вселенной в масштабах
от 5 градусов до 10 минут дуги.
Название BOOMERanG - это аббревиатура от Balloon Observations
of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics. Телескоп
BOOMERanG был первый раз запущен 29 декабря 1998 г. в Антарктиде,
достиг высоты около 39 км и за 10 с лишним суток наблюдений собрал
ценнейшую информацию о реликте в четырех полосах от 79 до 419 ГГц
с помощью зеркала диаметром 1.2 м.
Инфляцию предложил А.Гут (Alan Guth) 20 лет назад - а ряд идей, использованных в его работе, еще раньше выдвинули Э.Б.Глинер и И.Г.Дымникова (Письма в АЖ, т.1, No.5, с.7-9, 1975) - чтобы объяснить однородность Вселенной в больших масштабах, большое число фотонов относительно барионов (высокую энтропию) и спектр начальных возмущений плотности, которые затем выросли и дали образование галактик и их скоплений. Реликтовое излучение приходит к нам от эпохи примерно
На рисунке показан так называемый спектр мощности, по данным BOOMERANG'а - т.е. квадрат амплитуды возмущения температуры в зависимости от номера сферической гармоники l . Бросается в глаза пик при l около 200, что дает угловой размер пятен примерно 1 градус. Этот размер выделен тем, что соответствует физическому расстоянию, которое свет проходит за время от Большого Взрыва до рекомбинации t1=500 тыс.лет, т.е. пятна б'ольших размеров уже не могли влиять друг на друга в эпоху рекомбинации. Казалось бы, угловой размер в радианах для пятна мы получим, если поделим t1 на то время, что свет летит до нас, т.е. почти на возраст Вселенной t0, примерно 15 млрд. лет. Однако отношение t1/t0 даст угол в радианах, гораздо меньший, чем 1 градус. В чем ошибка этого рассуждения? Оно забывает, что в момент t1 линейные размеры любой дуги большого круга, которую мы сейчас видим были в 1+z@ 1000 раз меньше, чем сейчас. Т.е. угол для горячего пятна равен примерно (t1/t0)(1+z) в плоской Вселенной. То, что первый пик соответствует углу в 1 градус, как раз говорит, что Вселенная плоская, по данным BOOMERANG'а параметр W = 1.03 с ошибкой +/-0.06. На рисунке видны также второй и третий пик в спектре угловых возмущений реликтового фона. Это говорит о корреляции начальных флуктуаций, которую и предсказывает модель инфляционной Вселенной. Впрочем см. новость И.Иванова. Результаты BOOMERanG'а подтверждаются наблюдениями на другом зонде Millimeter Anisotropy Experiment Imaging Array (MAXIMA), летавшем над Техасом в 1998 г., и на Degree Angular Scale Interferometer (DASI) - наземном инструменте на Южном полюсе. Из данных DASI (по относительной амплитуде двух первых пиков) следует, что только 4.5% массы и энергии Вселенной содержится в барионах. Это согласуется с BOOMERanG'ом - он дает долю барионов 0.07 +/- 0.03. Основная масса содержится в Темной Материи и Темной Энергии. Новая работа проводится по анализу второго полета зонда MAXIMA в 1999 г., а еще один полет BOOMERanG'а сейчас планируется. Скоро реликтовое излучение начнет наблюдать новый космический аппарат - Microwave Anisotropy Probe (MAP), с чувствительностью к флуктуациям до одного микроКельвина, из лагранжевой точки L2 системы Солнце-Земля в 1.5 млн. км от Земли. MAP должен быть запущен с мыса Канаверал 30-го июня. С.Блинников По материалам цитированных работ и www.spaceflightnow.com | ||
|