Kwa milenia, wanadamu wamevutiwa na mafumbo ya ulimwengu. Kuanzia ustaarabu wa kale kama vile Wababiloni, Wagiriki, na Wamisri hadi wanaastronomia wa siku hizi, kuvutia kwa anga yenye nyota kumechochea jitihada nyingi za kufunua siri za ulimwengu.
Utafiti wa ushirikiano wa darubini ya Atacama Cosmology umefikia kilele kwa ramani mpya ya giza iliyosambazwa katika robo ya anga nzima, na kufikia ndani kabisa ya anga. Matokeo yanatoa uungaji mkono zaidi kwa nadharia ya Einstein ya uhusiano wa jumla, ambayo imekuwa msingi wa modeli ya kawaida ya kosmolojia kwa zaidi ya karne moja, na inatoa mbinu mpya za kufifisha mambo ya giza. Kwa hisani ya picha: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation
Ingawa mifano inayofafanua ulimwengu imekuwepo kwa karne nyingi, taaluma ya kosmolojia, ambayo wanasayansi hutumia mbinu za kiidadi kupata maarifa kuhusu mageuzi na muundo wa ulimwengu, ni changa kwa kulinganisha. Msingi wake ulianzishwa mwanzoni mwa karne ya 20 na maendeleo ya nadharia ya Albert Einstein ya uhusiano wa jumla, ambayo sasa hutumika kama msingi wa mfano wa kawaida wa cosmology.
Sasa, seti ya karatasi zilizowasilishwa kwa Journal Astrophysical na watafiti kutoka Darubini ya Atacama Cosmology Ushirikiano wa (ACT) umefichua taswira mpya ya msingi inayoonyesha ramani ya kina zaidi ya mambo iliyosambazwa katika robo ya anga nzima, kufikia ndani kabisa ya anga. Inathibitisha nadharia ya Einstein kuhusu jinsi miundo mikubwa hukua na kupinda mwanga, kwa jaribio linalohusisha enzi nzima ya ulimwengu.
"Tumetengeneza ramani mpya ya wingi kwa kutumia upotoshaji wa mwanga ulioachwa kutoka kwa Big Bang," anasema Mathew Madhavacheril, mwandishi mkuu wa moja ya karatasi na profesa msaidizi katika Idara ya Fizikia na Astronomia at Chuo Kikuu cha Pennsylvania. “Kwa kushangaza, inatoa vipimo vinavyoonyesha kwamba ‘uvimbe’ wa ulimwengu wote na kasi ya kukua kwake baada ya miaka bilioni 14 ya mageuzi ndivyo ungetarajia kutokana na kielelezo chetu cha kawaida cha kosmolojia kinachotegemea nadharia ya Einstein ya uvutano. .”
Waandishi wanabainisha kuwa ubora wa donge unachangiwa na usambazaji usio sawa wa vitu vya giza katika ulimwengu wote na kwamba ukuaji wake umesalia kulingana na utabiri wa mapema. Na, licha ya kuunda 85% ya ulimwengu na kuathiri mabadiliko yake, mada nyeusi imekuwa ngumu kugundua kwa sababu haiingiliani na mwanga au aina zingine za mionzi ya sumakuumeme. Kwa kadiri tunavyojua maada ya giza huingiliana tu na mvuto.
Ikifadhiliwa na Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi, ACT ilijengwa na Chuo Kikuu cha Penn na Princeton na ilianza uchunguzi wa kufuatilia jambo lisilowezekana la giza mnamo 2007. Washiriki zaidi ya 160 ambao wameunda na kukusanya data kutoka ACT, ambayo iko katika eneo la juu la Chile. Andes, unaona nuru ikitokea kufuatia mapambazuko ya kutokea kwa ulimwengu, Mlipuko Mkubwa—wakati ulimwengu ulikuwa na miaka 380,000 tu. Wanakosmolojia mara nyingi hurejelea nuru hii inayosambaa ambayo hujaza ulimwengu wetu wote kama "picha ya mtoto wa ulimwengu," lakini inajulikana rasmi kama mionzi ya asili ya microwave ya ulimwengu (CMB).
Timu hufuatilia jinsi nguvu ya uvutano ya miundo mikubwa, nzito ikijumuisha madoido meusi inavyopotosha CMB katika safari yake ya miaka bilioni 14 kuja kwetu, kama vile glasi ya ukuzaji inavyopinda mwanga inapopita kwenye lenzi yake.
"Tulipopendekeza jaribio hili mnamo 2003, hatukujua kiwango kamili cha habari ambayo inaweza kutolewa kutoka kwa darubini yetu," anasema. Mark Devlin, Reese Flower Profesa wa Astronomia huko Penn na naibu mkurugenzi wa ACT. "Tunawiwa hili kwa werevu wa wananadharia, watu wengi ambao walitengeneza vyombo vipya vya kufanya darubini yetu kuwa nyeti zaidi na mbinu mpya za uchambuzi ambazo timu yetu ilikuja. pamoja.”
Watafiti wa Penn Gary Bernstein na Bhuvnesh Jain wameongoza utafiti katika ramani ya jambo la giza kwa kutumia mwanga unaoonekana unaotolewa kutoka kwa makundi ya nyota yaliyo karibu tofauti na mwanga kutoka kwa CMB. "Cha kufurahisha, tulipata jambo kuwa gumu kidogo kuliko nadharia rahisi inavyotabiri," Jain anasema "Walakini, kazi nzuri ya Mark na Mathew kwenye CMB inakubaliana kikamilifu na nadharia."
Kwa hisani ya picha: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation
"Ramani za ajabu za ACT za giza hupunguza sana nyakati na mahali ambapo nadharia rahisi inaweza kuwa inaenda vibaya," Bernstein anasema. "Uvumi mmoja ni kwamba kipengele kipya cha mvuto au nishati ya giza kinaonekana katika miaka bilioni chache iliyopita, baada ya enzi ya ACT kupima."
ACT, ambayo ilifanya kazi kwa miaka 15, ilifutwa kazi mnamo Septemba 2022. Hata hivyo, karatasi zaidi zinazowasilisha matokeo kutoka kwa seti ya mwisho ya uchunguzi zinatarajiwa kuwasilishwa hivi karibuni, na Simons Observatory itafanya uchunguzi wa siku zijazo katika tovuti hiyo hiyo, huku darubini mpya ikitarajiwa kuanza kufanya kazi mwaka wa 2024. Chombo hiki kipya kitakuwa na uwezo wa kuchora anga karibu mara 10 zaidi ya ACT.
chanzo: Chuo Kikuu cha Pennsylvania
