Az ősi univerzum nyomait rejti a polarizált háttérsugárzás

Először sikerült az univerzum ősi anyagcsomói okozta gravitációs lencsézés nyomait megfigyelni.

Molnár László
2013. 10. 22. 7:13
VéleményhírlevélJobban mondva - heti véleményhírlevél - ahol a hét kiemelt témáihoz fűzött személyes gondolatok összeérnek, részletek itt.

A világegyetemet kitöltő, legősibb fény a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, a fiatal, forró, egyre hűlő univerzum fénye, mikor az még csak úgy 380 000 éves volt. A háttérsugárzás apró változásai sok mindent elárulnak az univerzum szerkezetéről és fejlődéséről.

A Planck-űrszonda az égboltot egyenletesen kitöltő, ma már mindössze 2,7 Kelvin-fokos rádiósugárzás apró, milliomodfokos eltéréseit kereste: ezek az univerzum anyagának sűrűbb és ritkább foltjait jelzik. A mikrohullámú háttér más információkat is hordoz.

A háttérsugárzást alkotó fény egy kis része polarizált, vagyis a fényhullámok egy része csak meghatározott irányokban rezeg. A polarizáció jelenségét használják ki például a 3D-mozis szemüvegek is: az egyik lencsén csak az egyik, a másikon csak a másik irányban rezgő fény hordozta kép jut át, létrehozva a térhatás illúzióját.

A háttérsugárzás polarizációja irányultságtól függően kétféle is lehet, E-, illetve B-módusú. Előbbit egyszerűen az atomos anyagon való szóródás okozza, és már tíz éve sikerült kimérni. A B-módusú polarizáció megfigyelése azonban jóval nehezebb, és az eredete is egzotikusabb.

Az infravörös Herschel-űrtávcső és az Antarktiszon dolgozó, 10 méteres South Pole Telescope rádiótávcső közös munkájának köszönhetően most először sikerült a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás B-módusú polarizációját megmérni. A jelenség az univerzumot kitöltő anyag gravitációja okozta fényelhajlás, vagyis gravitációs lencsézés miatt jön létre.

A mérés önmagában is fontos, mert újabb megszorítást adhat a világegyetemet kitöltő anyag mennyiségére. De még ez is csak az előszoba a nagyobb felfedezésekhez: van ugyanis egy még gyengébb, még ősibb összetevője is a polarizációnak. Az ősrobbanás után közvetlenül lezajló infláció, vagyis az univerzum nagyon gyors és elképesztő mértékű kitágulása idején terjedő gravitációs hullámok is nyomot hagytak benne.

A mostani mérések csak a gravitációs lencsézésre koncentráltak, a kutatók ígérete szerint azonban további munkával képesek lehetnek majd „lencsétleníteni” a méréseket, vagyis leválasztani a fényelhajlás okozta polarizációt az infláció-korabelitől. Ha sikerrel járnak, az igen jelentős eredmény lenne, mert az infláció koráról igen kevés tényleges megfigyelési adattal rendelkezünk.

A puszta modellek, ahogyan a Higgs-bozon esetében is kiderült, mit sem érnek, amíg megfigyelések alá nem támasztják. Hasonlóképp, az infláció idején terjedő gravitációs hullámok nyomainak észlelése is nagyon nagy hatással lehet majd a kozmológia teljes tudományterületére.

Ne maradjon le a Magyar Nemzet legjobb írásairól, olvassa őket minden nap!

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket az Magyar Nemzet Google News oldalán is!

Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.