Észlelték az univerzum első pillanatait

Tudósok új bizonyítékkal álltak elő, ami alátámasztja azt az elméletet, mely szerint a világegyetem születésekor egyetlen másodperc töredéke alatt szubatomiról csillagászati méretekre duzzadt.

A felfedezés a NASA WMAP műholdjának adatain alapul, ami 2001-ben kezdte meg működését, feladata az univerzum elméleti kiindulópontjaként elismert ősrobbanás által hátrahagyott sugárzás hőjének mérése. Ezt a sugárzást nevezzük mikrohullámú kozmikus háttérsugárzásnak, egyben ez az univerzum legősibb fénye is. A WMAP adatai alapján a kutatók először 2003-ban jelentették be, hogy sikerült összerakniuk egy rendkívül részletes pillanatképet az univerzum ősrobbástól számított körülbelül 400 000 éves állapotáról, melyből megállapították többek közt a korát, összetételét és fejlődését.

A korábbi adatok szerint az univerzum megközelítőleg 13,7 milliárd éves. Az is kiderült, hogy az ősrobbanást követő 200 millió évben a körülmények nem voltak megfelelőek a csillagok kialakulásához, illetve a tudósok kiszámították, hogy a világegyetem körülbelül 4%-a látható anyag, 23%-a sötét anyag, míg a fennmaradó közel 73% sötét energia - bár utóbbi kettőről senki sem tudja mi is az valójában.


A most vizsgált fény az univerzum születésétől számítva megközelítőleg mindössze 300 000 éves. Ez persze így is évezredeket jelent az első másodpercekhez képest, mégis akárcsak a régészeknek egy foszília, ez a mikrohullámú kozmikus háttérben lévő fényminta is utal a korábban történtekre.

A Princeton Egyetemen tartott sajtótájékoztatón bejelentett új WMAP megfigyelések elárulják milyen volt az univerzum az ősrobbanást követő első trilliomod másodpercben, a mikrohullámú háttérből ugyanis a kutatóknak sikerült kiszűrniük egy új jelet, a "polarizációs jelet". Ez a valaha észlelt leggyengébb kozmológiai jel, erősségét tekintve század része a három évvel ezelőtt elemzettnek, és hőfoka is körülbelül egymilliárdszor kisebb, mint a Nap sugárzási hője.

A kutatók ennek a polarizációs jelnek a megfigyeléseiből készítették el a korai univerzum térképét, ami lehetővé tette az ősrobbanás elmélet egyik részelméletének, a "felfúvódás" tesztelését. A felfúvódás elmélet szerint az univerzum rögtön az ősrobbanást követően egy gyors táguláson esett át. Az elméletet már a 2003. évi adatok is nagyban alátámasztották, ám ez még nem volt perdöntőnek nevezhető, nem úgy, mint a mostani megfigyelés.



Az újszülött univerzum részletes térképe. A vörös foltok a meleg, a kékek a hideg területeket jelölik. A fehér vonalak a legősibb fény polarizációs irányát jelzik
David Spergel, a WMAP egyik kutatója szerint a folyamat egyetlen másodperc trilliomod része alatt egy üveggolyónyi területet nagyobbra tágított, mint a látható univerzum. Az új megfigyelések szerint ez a tágulás nem volt egyenletes: egyes területeken a folyamat gyorsabban ment végbe, mint másokon. A sűrűségingadozások nagyobbak az 1-től 10 milliárd fényévig terjedő méreteken, mint 100 millió fényévnyi arányokon, ami egybevág az elmélet által megjósoltakkal. Ezek az ingadozások vezettek az anyag csomósodásához, lehetővé téve a galaxisok kialakulását.

A csillagászat egyik fő kérdése, honnan származnak a csillagok és a galaxisok? A WMAP adatai szerint a válasz a kvantumingadozásokban rejlik, a galaxisok pedig hatalmas kvantum mechanizmusok. Az új felfedezések egyben közelebb vihetnek az emberiség egyik ősi, az eredetünket firtató kérdésének megválaszolásához, véli Brian Greene, a Columbia Egyetem fizikusa. A WMAP bár közvetlen válasszal nem szolgál, adatai azonban egy lépéssel közelebb visznek hozzá, azáltal hogy pontos, számszerű rálátást biztosítanak a világegyetem legelső másodpercére.