Sa jedinstvenim mogućnostima praćenja fluktuacija mikrotalasne energije, mala opservatorija u planinama Anda u severnom Čileu napravila je mape 75% neba kao deo napora da se preciznije izmeri poreklo i evolucija univerzuma.
Nacionalna naučna fondacija SAD Cosmology Large Angular Scale Surveior (CLASS), saradnja koju vode astrofizičari sa Univerziteta Džon Hopkins, kreirala je karte. Mereći mikrotalasnu polarizaciju, ili kako se ovi energetski talasi pomeraju u određenim pravcima, tim istražuje istoriju i fiziku univerzuma — od prvih trenutaka do formiranja galaksija, zvezda i planeta.
Nove mape neba i njihova tumačenja tima biće objavljeni u The Astrophisical Journal.
Rezultati značajno poboljšavaju zapažanja gde naučnici treba da filtriraju mikrotalasne pećnice, oblik nevidljive svetlosti, koju emituje naša galaksija Mlečni put, izveštava tim. Očekuje se da će otkrića pomoći naučnicima da bolje razumeju kosmičku mikrotalasnu pozadinu, preostalo zračenje vrućeg, gustog i mladog univerzuma koji je evoluirao tokom svog života od 13,8 milijardi godina. Kosmolozi koriste ovaj signal da sastave važne dokaze o ranom univerzumu.
„Proučavajući polarizaciju kosmičke mikrotalasne pozadine, astrofizičari mogu zaključiti kakav je svemir morao biti u ranijim vremenima“, rekao je Tobias Marriage, profesor fizike i astronomije Džona Hopkinsa koji je ko-voditelj tima. „Astrofizičari mogu da se vrate u veoma, veoma rana vremena – početne uslove, prve trenutke kada je materija u univerzumu i distribucija energije prvi put postavljena – i mogu sve to povezati sa onim što vidimo danas.
Nove CLASS mape pružaju dalji uvid u specifičan signal koji se zove linearna polarizacija, koji dolazi od zračenja stvorenog brzim elektronima koji se vrte oko magnetnog polja Mlečnog puta. Ovaj signal pomaže naučnicima da proučavaju našu galaksiju, ali takođe može zbuniti njihov pogled na rani univerzum.
„Nalazi dramatično poboljšavaju naše razumevanje fizičkih procesa u ranom univerzumu koji su mogli da stvore pozadinu kružne polarizacije, poseban oblik mikrotalasnog zračenja. Za linearnu polarizaciju, novi rezultati su poboljšali merenja signala sa Mlečnog puta. Oni pokazuju visok stepen saglasnosti i prevazilaze osetljivost prethodnih svemirskih misija“, rekao je Čarls L. Benet, uvaženi profesor Blumberga, profesor stogodišnjice bivših studenata i stipendista fizike i astronomije Džons Hopkins Gilman.
„Proučavanje reliktnog zračenja sa početka univerzuma je ključno za razumevanje kako je nastao čitav kosmos i zašto je takav kakav jeste“, kaže Najdžel Šarp, programski direktor u Odeljenju za astronomske nauke NSF-a, koji je podržao CLASS niz teleskopa od pre 2010.
„Ova nova merenja pružaju suštinske velike detalje u okviru naše rastuće slike varijacija prisutnih u kosmičkom pozadinskom zračenju — podvig koji je posebno impresivan jer je postignut korišćenjem instrumenata na zemlji.“
Za razliku od svemirskih misija, istraživanje otvara put za detaljnija posmatranja sa zemaljskim teleskopima koji omogućavaju stalna poboljšanja instrumentacije. CLASS opservatorija je implementirala nove tehnologije, uključujući glatke zidove za usmeravanje zračenja iz svemira na detektore, detektore po meri i nove polarizacione modulatore. Sva tri su razvijena u saradnji NASA-e i Džonsa Hopkinsa.
„Veoma je važno znati osvetljenost emisije iz naše galaksije Mlečni put jer je to ono što moramo da ispravimo da bismo izvršili dublju analizu kosmičke mikrotalasne pozadine“, rekao je glavni autor Džozef Ajmer, astrofizičar u Džons Hopkinsu.
„CLASS je veoma uspešan u karakterizaciji prirode tog signala tako da možemo da ga prepoznamo i uklonimo te zagađivače iz posmatranja. Projekat je na čelu guranja merenja polarizacije na zemlji u najvećim razmerama.“
Tim je rekao da su rezultati postavili novi standard za otkrivanje polarizacije na najvećim razmerama iz zemaljske opservatorije, nudeći obećavajuće mogućnosti za buduća istraživanja, posebno uz uključivanje dodatnih CLASS podataka, kako već dobijenih tako i iz tekućih opservacija.
