Результаты работы в космосе уникального аппарата - зонда Уилкинсона - Гранит науки - 2008-03-19

Ранняя Вселенная состояла на 10% из космических нейтрино, 15% отводилось переносчикам электромагнитного взаимодействия фотонам, да и темной материи было гораздо больше, чем сейчас – это только часть результатов, полученных за 5 лет работы в космосе уникального аппарата, зонда Уилкинсона.

Микроволновый Анизотропный Зонд имени Уилкинсона (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) был запущен в 2001 году, и именно с его помощью было получено подтверждение важнейших теоретических положений. Они касаются возраста нашей Вселенной и ее состава. По последним данным, с момента Большого взрыва, давшего старт Вселенной, до сего дня прошло 13.7 миллиардов лет. Зонд Уилкинсона измеряет след ранней Вселенной – ее древнейший отсвет, который свидетельствует об условиях, в которых все начиналось. По мере расширения Вселенной это излучение теряло энергию, и сейчас оно улавливается зондом в виде микроволн, так называемого фонового излучения. Оно относится к эпохе, когда Вселенной было всего лишь 380 тысяч лет. Горячая и плотная юная Вселенная была ядерным реактором по производству гелия. Исходя из нынешнего количества гелия, теории предсказывают, что на заре Вселенной в ней было море нейтрино. Полученный зондом Уилкинсона и обошедший огромное количество разных изданий во всем мире тепловой сине-зеленый «портрет Вселенной», когда ей было около 400 тысяч лет, показывает разницу в температуре между различными участками пространства в пределах нескольких миллионных долей градуса. В то время Вселенная представляла собой горячую смесь атомов и излучения разной плотности - более плотные области находились в более горячих точках. Позже эти горячие точки превратились в галактики и скопления галактик, а более прохладные регионы стали пустым пространством. И эта картина позволила ученым подсчитать состав ранней Вселенной.

Нейтрино, как уже было сказано, составляли одну десятую часть мирозданья, 10%, обычные атомы, или, барионная материя – 12%, темная материя – 63%, фотоны - 15%, а темная энергия была ничтожна. В настоящее время, если судить по данным того же зонда, обычная материя во Вселенной занимает 4.6%, темная материя – 23%, темная энергия – 72%, а нейтрино менее 1%, хотя миллионы этих практически невесомых и невзаимодействующих с веществом частиц каждую секунду проходят через каждого из нас. Но в ранней Вселенной их было, по меньшей мере, на порядок больше, и они оказывали влияние на процесс ее формирования. Это в свою очередь сказалось на микроволнах, улавливаемых зондом Уилкинсона, и позволило подсчитать изменение количества нейтрино. Другое достижение, основанное на данных космического аппарата, касается времени образования первых звезд. Процесс этот начался, когда Вселенной было 400 миллионов лет, и продолжался около полумиллиарда лет, после чего наступил конец беззвездной так называемой Темной эры. Образование звезд сопровождалось появлением космического тумана – это тонкий слой электронов в окружающем звезды газе, на котором рассеивается микроволновое излучение. Проникнуть в этот период в настоящее время оказалось возможным только посредством зонда Уилкинсона. Итоги его работы опубликованы в серии из семи статей в астрофизическом журнале (Astrophysical Journal) на прошлой неделе.