Если бы вселенная была мороженым, то это была бы ваниль. Это – сообщение домашнего взятия от исследователей, работающих с орбитальной обсерваторией Планка Европейского космического агентства, сегодня выпустившей самые точные измерения все же послесвечения большого взрыва — так называемая радиация реликтового излучения (CMB). Новые данные от Планка подтверждают стандартную модель космологов того, как вселенная возникла и из чего это сделано. Это может разочаровать ученых, надеявшихся на новые проблемы, которые приведут к более глубокому пониманию.
«Мы всегда надеемся найти новые вещи», говорит Гленн Старкмен, теоретический физик в Западном резервном университете Кейза в Кливленде, Огайо, кто не работает над Планком. «Но мы находим, что наша модель действительно, действительно хороша — возможно, неутешительно хороший». Макс Тегмарк, космолог в Массачусетском технологическом институте (MIT) в Кембридже, соглашается. «Сенсационные новости – то, что нет никаких сенсационных новостей», говорит он.Стандартная модель космологии идет немного как это.
Вселенная возникла мгновенно в большом взрыве как горячий, плотный суп вопроса и энергии. Затем за первые 10-30 секунд, само пространство, расширенное намного быстрее, чем скорость света. Тот скачок роста, известный как инфляция, имел два главных эффекта. Во-первых, это сгладило вселенную и отдало его геометрически «плоский» в самых больших весах.
Одновременно, это значительно увеличило крошечные квантовые колебания плотности горячего вопроса и энергии. Эти колебания плотности тогда оставили крошечные разновидности в температуре CMB через небо и, намного позже, отобрали формирование галактик. Как другие миссии CMB перед ним, Планк, начатый в 2009, изучил эти разновидности.От исследований CMB и других измерений, космологи также вывели состав вселенной.
Планк очищает те измерения, особенно те из Исследования анизотропии микроволновой печи Уилкинсона (WMAP) НАСА, собравшего данные с 2001 до 2010. По словам Планка, вселенная состоит из обычного вопроса на 4,9%, таинственная темная материя на 26,8%, показавшая себя через только ее силу тяжести и странную, протягивающую пространство темную энергию на 68,3%.
Те числа составляют примерно на 3% больше темной энергии и на 3% меньше темной материи, чем результат WMAP. Бригада Планка также прикрепляет возраст вселенной в 13,8 миллиардов лет, 100 миллионов лет, более старых, чем найденный WMAP.
В целом, результаты соответствуют ожиданию стандартной модели космологии почти отлично, сообщил Джордж Эфстэзайоу, космолог в Кембриджском университете в Соединенном Королевстве и члене команды Планка, на брифинге в Париже. «Если бы я был инфляционным космологом, то я был бы очень счастлив и думал бы о Нобеле», сказанный Эфстэзайоу. Инфляция была изобретена Аланом Гатом, физиком и космологом, который является теперь в MIT.Что более важно, однако, то, что не сказал Эфстэзайоу.
У ученых был короткий список вещей, что они надеялись, что Планк найдет. Например, его измерения, возможно, показали, что странный тип частицы, названной стерильным нейтрино, существовал, что разновидности в CMB не были случайны определенным способом, что оригинальное распределение колебаний плотности не совпадало с самой простой моделью инфляции, или что пространство не является действительно плоским.
Но Эфстэзайоу не упомянул таких доказательств. «Эти изменения не одобрены данными Планка», сказал он. «Данные не хотят ни одной из этих вещей».Однако, существует некоторая надежда на новые проблемы, сказанный Эфстэзайоу.
Исследователи ломают пятнистый CMB вниз в добавленные образцы больших и меньших пятен, очень поскольку музыкальный аккорд может быть разломан на отдельные примечания. И в больших, угловых весах, кажется, существуют некоторые аномалии, говорит Эфстэзайоу. Например, северная половина неба, кажется, имеет немного более сильные крупномасштабные разновидности, чем южная половина.
Такие аномалии были замечены прежде в данных WMAP. Факт, что они существуют в данных Планка также, означает, что они должны быть реальными, говорит Старкмен. «Если бы Вы сделали ошибку с WMAP, Вы не ожидали бы, что Планк будет видеть его», говорит он. Тегмарк согласовывает и говорит, что крупномасштабные аномалии могли дать представления о том, как инфляция началась. «Возможно, вселенная пытается сказать нам что-то», говорит он. «Я думаю, что мы должны начать относиться к этому больше серьезно теперь».
Не ясно, что аномалии означают что-либо, как бы то ни было. CMB является продуктом вероятностного процесса, таким образом, аномалии могли просто быть статистическими счастливыми случайностями.
Увы, с CMB и большим взрывом, исследователи не могут сделать заново эксперимент, чтобы видеть, уходит ли результат.