Przeskocz do treści

Delta mi!

Prosto z nieba

Zdalne mierzenie temperatury

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: lipiec 2013
  • Publikacja elektroniczna: 30-06-2013

Zgodnie z powszechnie akceptowaną teorią Wielkiego Wybuchu dawno temu Wszechświat był bardzo gęsty i gorący, a w wyniku rozszerzania się stał się duży i chłodny, czyli taki jak obecnie. Hipotezę Wielkiego Wybuchu potwierdzają obserwacje „uciekających” we wszystkie strony galaktyk oraz poczerwienienia ich światła. Za Wielkim Wybuchem przemawia także obserwacja mikrofalowego promieniowania tła, wypełniającego w miarę równomiernie przestrzeń kosmiczną.

obrazek

NASA / WMAP Science Team

Rozkład mikrofalowego promieniowania tła

NASA / WMAP Science Team

Rozkład mikrofalowego promieniowania tła

Historia jego powstania jest następująca: po epoce, w której Wszechświat był gorący i gęsty, temperatura spadła do poziomu, przy którym fotony nie mogły już jonizować atomów wodoru. Ta rekombinacja, tzn. łączenie się elektronów i protonów w atomy wodoru, zaszła w momencie, gdy Wszechświat miał około 400 tys. lat, a uwolnione wtedy promieniowanie tła temperaturę około 3000 K. Adiabatyczne rozszerzanie się Wszechświata sprawia jednak, że fotony promieniowania tła mają coraz mniejszą energię, czyli niższą temperaturę. Obecnie wynosi ona jedynie math K, a jej rozkład na niebie jest głównym źródłem informacji dla kosmologów pragnących niczym historycy starożytności dociec, co działo się w Ciemnych Wiekach.

Zespół obserwatorów radiowych, posługujących się zestawem teleskopów ATCA (Australia Telescope Compact Array), zmierzył ostatnio temperaturę promieniowania tła w odległym od Układu Słonecznego miejscu, w galaktyce o poczerwienieniu grawitacyjnym math co przekłada się na odległość math miliarda lat świetlnych. Naukowcy zbadali wpływ materii galaktyki na fale radiowe znajdującego się za nią jeszcze odleglejszego kwazara PKS1830-211. Galaktyczny gaz oddziałując z mikrofalowym promieniowaniem tła, wpływa na obserwacje radiowe i umożliwia zdalny pomiar temperatury fotonów tła. Uzyskany wynik, math K, jest wyższy o mniej więcej dwa stopnie od temperatury mierzonej w naszym sąsiedztwie. Nie powinno to dziwić, ponieważ patrząc w głąb przestrzeni kosmicznej, spoglądamy jednocześnie we wcześniejsze etapy życia Wszechświata. W granicach błędu pomiar jest zgodny ze standardowym modelem kosmologicznym, ale badacze nie wykluczają, że przyszłe obserwacje umożliwią bezpośrednie odkrycie ewentualnych egzotycznych efektów.