Prosto z nieba
Zdalne mierzenie temperatury
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.

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
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
co przekłada się na
odległość
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,
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.