Drugi maksimum

<2001-05-03>

Jedan od najzanimljivijih rezultata eksperimentalne kozmologije je lanjsko mjerenje temperaturnih fluktuacija u pozadinskom zračenju od strane eksperimentalnih kolaboracija BOOMERANG i MAXIMA o čemu smo pisali u tadašnjim vijestima. Činjenica da su te fluktuacije imale izraženi maksimum na kutnim skalama od jednog stupnja (prvi maksimum na donjoj slici) je s jedne strane značila da je geometrija svemira približno ravna, a s druge strane se taj maksimum mogao interpretirati i kao snažna potvrda da je teorija kozmološke inflacije na pravom putu.

Naime, taj maksimum je posljedica akustičnih oscilacija u plazmi koja je tada ispunjavala svemir i čije zgušnjavanje i razrijeđivanje je bilo prvi korak prema formiranju današnjih galaktika i galaktičkih jata. Razne teorije formiranja galaktika predviđaju različite spektre tih oscilacija plazme i spomenuti eksperimentalni rezultati su u najboljem skladu upravo s teorijama koje uključuju inflacijsko razdoblje u ranom svemiru.

Problem je, međutim, bio u tome da su teorije ranog svemira tražile da se nakon tog prvog maksimuma na dijagramu ovisnosti temperaturnih fluktuacija o kutu odmah pojave i drugi, niži maksimumi, a eksperimenti ih nisu vidjeli. To je pomalo stavljalo u sumnju cijelu priču.

No, 29. travnja 2001. grupa astrofizičara okupljena u kolaboraciju DASI (Degree Angular Scale Interferometer) objavila je nova, preciznija mjerenja temperaturnih fluktuacija u pozadinskom zračenju i u njihovim se rezultatima nepobitno vide i drugi i treći maksimum.

Spektar temperaturnih fluktuacija Spektar temperaturnih fluktuacija u pozadinskom zračenju s izraženim drugim i trećim maksimumom u skladu s teorijom inflacije i u skladu s ostalim eksperimentima koji ukazuju da u svemiru ima samo oko pet posto obične tvari. Naime, visina drugog maksimuma je usko povezana s relativnom količinom te obične tvari. (Ljubaznošću DASI kolaboracije.)

Ovi rezultati su u skladu i s novim rezultatima BOOMERANG kolaboracije također objavljenima na prošlotjednom sastanku Američkog fizikalnog društva i, kad se sve zbroji, kockice kozmičkog mozaika se sve bolje slažu u sliku u kojoj

• je svemir ravne prostorne geometrije
• obična tvar koju poznajemo čini samo pet posto ukupne tvari i energije
• ostalih 95 posto čine tamna tvar (jednu trećinu) i tamna energija (dvije trećine)
• period inflacije igra važnu ulogu u ranom svemiru

Ono što ipak traži od nas da primimo sve ovo s malim zrnom soli je činjenica da uopće ne znamo ni što točno čini tih tamnih 95 posto tvari i energije svemira ni kako je točno došlo do inflacije. Nadajmo se kako će nam daljnje poboljšavanje ovih eksperimenata kao i nova satelitska mjerenja pozadinskog zračenja koja su predviđena za ovo desetljeće pomoći da dođemo i do tih odgovora.