خريطة جديدة لضوء الانفجار العظيم تلميحات في الفيزياء الغريبة

هذه

تم تأكيد شذوْن في الخلفية الكونية الميكروويف من قبل سلف مرصد بلانك ، WMAP التابع لناسا ، في بيانات جديدة عالية الدقة تم الكشف عنها في 21 مارس 2013. في هذه الصورة ، تم تحسين المنطقتين الشاذتين بتظليل أحمر وأزرق لجعلهما أكثر وضوحا. (رصيد الصورة: ESA و Planck Collaboration)





كشفت مركبة الفضاء الأوروبية بلانك عن الخريطة الأكثر تفصيلاً حتى الآن للضوء المبكر في الكون ، والتي تكشف عن بعض الحالات الشاذة المحيرة التي يمكن أن تشير إلى فيزياء جديدة.

تتعقب الخريطة الجديدة الاختلافات الطفيفة في درجات الحرارة في الفضاء المتوهج المنتشر المسمى بالخلفية الكونية الميكروية (CMB). تم إصدار هذا الضوء بعد 380،000 سنة فقط من الانفجار العظيم ، ويحتوي على سجل لكيفية ظهور كوننا.

بشكل عام ، تتفق البيانات الجديدة من بلانك مع الأفكار الرائدة لعلماء الكونيات حول كيفية تشكل الكون. تشير نظرية التضخم إلى أنه بعد الانفجار العظيم ، تضخم الكون بسرعة من حالته الصغيرة الساخنة ، حيث تضاعف حجمه كل 10 ^ -35 ثانية (نقطة عشرية متبوعة بـ 34 صفراً وواحد).



ولكن حيث تشير النماذج الأساسية للتضخم إلى أن هذا التوسع كان يجب أن يحدث بشكل موحد في جميع الاتجاهات ، فإن نتائج بلانك الجديدة تشير إلى أنه ربما لم يكن الأمر كذلك. [ شرح إشعاع الكون CMB (إنفوجرافيك) ]

قال عالم الفيزياء الفلكية مارك كاميونكوفسكي من جامعة جونز هوبكنز اليوم (21 مارس) خلال مكالمة صحفية لوكالة ناسا: `` إحدى سمات التضخم أنه لا ينبغي أن يكون هناك اتجاه مفضل - يجب أن يكون كل مكان في الكون متماثلًا إلى حد ما ''. 'ولكن عندما تنظر إلى السعات ، يمكنك حتى بالعين أن تدرك أن جانبًا واحدًا من الكون يبدو مختلفًا عن الجانب الآخر.'

وهذا يعني أن التغيرات في درجات الحرارة في الإشعاع CMB تبدو متباعدة بشكل مختلف عندما ينظر بلانك في اتجاه واحد ، عما هو عليه عندما ينظر في الاتجاه الآخر.



يُظهر رسم وكالة الفضاء الأوروبية هذا خريطة للكون تصور الحالات الشاذة التي شوهدت عند مقارنة مرصد بلانك الفضائي

يُظهر رسم وكالة الفضاء الأوروبية هذا خريطة للكون تصور الحالات الشاذة التي شوهدت عند مقارنة خريطة مرصد بلانك الفضائي لخلفية الميكروويف الكونية للكون والنموذج القياسي للكون. تم إصدار الصورة في 21 مارس 2013.(رصيد الصورة: ESA و Planck Collaboration)

هناك حالات شاذة أخرى أيضًا. لا يبدو أن الاختلافات تتصرف بنفس الطريقة على المقاييس الكبيرة كما تفعل على المقاييس الصغيرة ، وهناك بعض الميزات الكبيرة بشكل خاص ، مثل بقعة باردة ضخمة ، لم يتم توقعها بواسطة نماذج التضخم الأساسية.



قال تشارلز لورانس ، عالم مشروع بلانك الأمريكي في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا ، في نهاية المطاف ، تُظهر البيانات 'بعض الميزات المدهشة والمثيرة للاهتمام للغاية'.
'نأمل في عملية فهم هذه الميزات بشكل أفضل أن نتمكن من إلقاء نظرة خاطفة على إجابات لبعض أعمق أسئلتنا.'

وبالفعل ، فإن انحرافات الخريطة عما تم التنبؤ به لا تسبب خيبة أمل العلماء ، ولكنها بالأحرى تبعث على البهجة. يمكن أن تؤدي حتى إلى كشف ألغاز المادة المظلمة والطاقة المظلمة ، وهما مكونان محيران للكون لم يتم تفسيرهما بعد من خلال النظريات السائدة.

على سبيل المثال ، تنتج قياسات CMB الجديدة تقديرًا جديدًا لعمر الكون ومعدل تمدده ، والذي يقدر علماء بلانك أنه يبلغ 13.8 مليار سنة ، و 41.73 ميلًا (67.15 كيلومترًا) في الثانية لكل ميجا فرسخ ، على التوالي. يُعرف معدل التوسع أيضًا باسم ثابت هابل ، والتقدير الجديد أقل بكثير من القيم المشتقة من خلال الملاحظات الفلكية الأخرى.

قال مارتن وايت ، عالم بلانك الأمريكي بجامعة كاليفورنيا ، بيركلي: 'هذا هو أحد أكثر أجزاء البيانات إثارة ، هذا هو التوتر الواضح بين هذه الطرق المختلفة لتقدير مدى سرعة توسع الكون'. 'الأمل هو أن هذا يشير في الواقع إلى بعض النقص في النماذج أو بعض الفيزياء الإضافية.'

يرتبط معدل تمدد الكون ارتباطًا وثيقًا بفكرة الطاقة المظلمة ، وهو الاسم الذي أطلقه العلماء على كل ما يتسبب في تسارع توسع الكون. يمكن أن يشير الاكتشاف إلى اتجاه جديد للتفكير في الطاقة المظلمة ، بما في ذلك احتمال أنها تغيرت بمرور الوقت.

قال وايت: `` إذا كانت مختلفة عن أبسط النماذج ، إذا كانت كمية الطاقة المظلمة تتزايد بطريقة ما بمرور الوقت في حجم معين من الفضاء ، فإن ذلك من شأنه أن يخفف بعض التوتر '' ، وأضاف ، `` هذا شيء جذري جدًا اقتراح.'

وقد يشير الوصول إلى أسباب الشذوذ الأخرى في بيانات بلانك إلى استنتاجات أكثر جذرية ، مثل فكرة الأكوان المتعددة والأكوان الفقاعية التي أنشأتها مناطق الكون البدائي التي تضخمت بمعدلات مختلفة.

اتضح أن الاصطدامات بين فقاعات الزمكان هذه هي أحد التفسيرات المحتملة لسبب عدم استمرار التضخم بشكل موحد في جميع الاتجاهات.

حقيقة أن هذه الحالات الشاذة ليست موجودة فقط ولكنها موجودة على المقاييس الأكبر تعطينا بعض الأمل في أننا قد نكون قادرين بالفعل على قول شيء ما في المستقبل حول الكون المتعدد قال كاميونكوفسكي.

اتبع Clara Moskowitz في تويتر و + Google . تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ ProfoundSpace.org .