Przeskocz do treści

Delta mi!

Prosto z nieba

Włókna i pustki

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: styczeń 2014
  • Publikacja elektroniczna: 01-01-2014
obrazek

ESA and the Planck Collaboration

Niezwykle precyzyjne obserwacje satelity Planck kreślą obraz Wszechświata, w którym głównym składnikiem jest tajemnicza ciemna energia ( math całkowitej gęstości masy/energii) oraz równie tajemnicza, nieoddziałująca elektromagnetycznie ciemna materia math; zwykła materia stanowi tylko math całkowitej gęstości.

Nasz Wszechświat jest również bardzo płaski, a jego średnia gęstość to math co odpowiada sześciu protonom na metr sześcienny. Wszechświat może się więc wydawać prawie kompletnie pusty, a przynajmniej ubogi w znaną z codziennego doświadczenia materię. Jaka jest jego struktura? W skalach większych od „ludzkich” math materia grupuje się w gwiazdy ( math km), te w galaktyki ( math km, czyli math kpc w przypadku Drogi Mlecznej), a te z kolei w gromady galaktyk ( math Mpc). Supergromady, czyli gromady gromad tworzą gigantyczne struktury zwane włóknami (filamentami) o rozmiarach rzędu 100 Mpc, które zawierają praktycznie całą świecącą materię skupioną w gwiazdach. Pomiędzy włóknami znajdują się pustki; jedną z nich jest gigantyczna superpustka w kierunku gwiazdozbioru Erydanu, odkryta w danych satelity WMAP i potwierdzona przez Plancka. Obserwowane struktury są wynikiem pierwotnych fluktuacji w bardzo wczesnym etapie życia Wszechświata. Materia, wtedy mieszanina elektronów, barionów i fotonów, zapadała się grawitacyjnie w obszarach gęstszych przy współudziale ciemnej materii i w obecności promieniowania. W ten sposób prawie jednorodny rozkład materii zmienił się w obecnie obserwowaną sieć włókien i pustek. Powstające w trakcie tego procesu fale dźwiękowe (akustyczne oscylacje barionowe) pozostawiły swój ślad na „sferze ostatniego rozproszenia” w czasie rekombinacji plazmy w atomy wodoru (ok. 400 tys. lat po Wielkim Wybuchu, przy przesunięciu ku czerwieni math), dlatego też do badania wielkich struktur używa się obserwacji mikrofalowego promieniowania tła.

Mniejsza niż średnia gęstość rozkładu materii odpowiada obszarom chłodniejszym, czyli pustkom; miejsca cieplejsze są związane z włóknami.

Mamy nadzieję, że analiza niebieskich i czerwonych plamek na mapie stworzonej przez zespół Plancka będzie jeszcze przez długi czas źródłem interesujących odkryć.