Ведущая научная теория того, как развитая вселенная снова оказалась точной — для некоторых, разочаровывающе так. Последнее исследование послесвечения большого взрыва — так называемой радиации реликтового излучения (CMB) — подтверждает еще более точно стандартную модель космологии, исследователей с космическим кораблем Планка Европы, о котором сообщают сегодня на пресс-конференции в Ферраре, Италия. Это – победа для теории, но она оставляет исследователей без несоответствий, которые могли бы указать на более глубокое понимание.
«Я надеялся найти аномалию», говорит Наццарено Мандолези, космолог с Национальным Институтом Италии Астрофизики в Болонье, описавший новые результаты на пресс-конференции.CMB является радиацией, текшей через вселенную, так как первые атомы сформировались спустя приблизительно 380 000 лет после большого взрыва. Благодаря расширению вселенной та радиация охладилась и простиралась к микроволновым длинам волны.
Температура микроволновых печей варьируется очень немного через небо, как делает их поляризацию. Путем изучения тех крошечных разновидностей, распределения галактик и других факторов, космологи соединили рецепт для вселенной: 5%-й обычный вопрос, материал, формирующий звезды и планеты; 27%-я темная материя, таинственный материал, сила тяжести которого скрепляет галактики; и 68%-я причудливая протягивающая пространство темная энергия.
Начатый в 2009, Планк тщательно исследовал CMB до октября 2013. В марте 2013 исследователи Планка представили анализ ценности своего первого года температурных данных, изящно подтвердивших предсказания стандартной теории космологии. Однако, была неуверенность в измерениях и небольших напряженных отношениях с результатами менее точного предшественника Планка, Исследования анизотропии микроволновой печи Уилкинсона (WMAP) НАСА, космический корабль, собравший данные с 2001 до 2010.
Теперь, бригада Планка проанализировала свой полный набор данных, и неуверенность снизилась, и напряженные отношения с результатами WMAP упростили, говорит Мандолези.Например, WMAP и Планк не согласились приблизительно на 1% к 1,5% на их абсолютных измерениях температуры, объясняет Мандолези. Перекалибровка уменьшает несоответствие меньше чем до 0,3% в статистической неуверенности, говорит он.
Относительно параметров космологической теории исследователи Планка получили немного более длинный возраст и немного меньший текущий темп расширения для вселенной, чем WMAP показал, говорит Мандолези. Но с большим количеством данных, числа переместились немного и теперь соглашаются на в экспериментальной неуверенности, говорит он.Результаты не все больше того же, говорит Дэвид Спергель, космолог в Принстонском университете, не работающий над Планком.
Новые результаты включают карты поляризации CMB (как замечено по изображению выше), и те данные о поляризации поместили пределы на некоторые объяснения того, какова темная материя могла бы быть, отмечает Спергель. В частности Планк исключает определенные модели, в которых частицы темной материи могли бы уничтожить друг друга на особенно высоких показателях. Такие модели были изобретены для объяснения избытка высоких позитронов, замеченных датчиками, такими как Альфа Магнитный Спектрометр на борту Международной космической станции.
Результаты не затрагивают самое спорное требование в космологии в десятилетиях. В марте исследователи, работающие с BICEP2, специализированным телескопом в Южном полюсе, сообщили, что они обнаружили слабые, подобные завихрению водовороты в поляризации CMB, когда нанесено на карту через маленький участок неба. Такие водовороты или способы B, могли быть признаком гравитационных волн, слегка колеблющихся через вселенную доля секунды после большого взрыва и доказательства, что это подверглось причудливому рывку экспоненциального роста, известному как инфляция. Однако в сентябре исследователи Планка выпустили карту неба, показавшую, что так большая часть BICEP сигнализирует, вероятно, прибывает из пыли в нашей галактике.
Много людей стремятся знать, переживет ли заявление бригады BICEP об определении B способы совместный анализ с бригадой Планка. «Мы продвинулись много с работой, и мы описываем бумагу», говорит Ян Тобер, координатор проекта Планка с Европейским космическим агентством в Noordwijk, Нидерланды. Тобер отказался говорить, когда о результатах того анализа объявят публично. «Что Вы можете сказать с уверенностью, то, что [сила] их измерения собирается понизиться», говорит он.Для определения, сколько из сигнала BICEP должно вычистить исследователи должны сравнить или «поперечный коррелировать» карту BICEP участка неба с картой Планка поляризованных выбросов пыли.
Некоторые исследователи вне этих двух бригад уже попытались сделать это и показали, что две карты являются в основном тем же, говорит Урос Селджэк, космолог в Калифорнийском университете, Беркли. Это предполагает, что подразумеваемый сигнал главным образом от пыли. У Планка отдельно, вероятно, нет чувствительности для обнаружения гравитационных волн, говорит Селджэк.Некоторые космологи подозревают, что сигнал BICEP исчезнет в целом и что сустав анализ Планка-БИСЕПА установит только верхний предел на основании сигнала B-способа.
Такой предел мог исключить определенные простые теоретические модели того, что улучшило инфляцию, Спергель говорит: «Это не столько же забавы сколько обнаруживающий гравитационные волны, но это – прогресс».*Исправление, 1 декабря, 20:18: проценты для темной материи и темной энергии были переключены; это было исправлено.