Полный Архив предыдущих выпусков обзоров astro-ph.
Полезные астрономические ссылки.
Короткое эссе об электронных препринтах.
Обзорные статьи в astro-ph с 2001 г.
Авторы проекта
Сергей Попов
Михаил Прохоров
Поставьте у себя нашу кнопку!
Проект размещен на сайтах:
Вы может также разместить на своем сайте нашу ленту обзоров
Новости астрономии от ПРАО
Текущие открытия в ФЭЧ
Новости космонавтики
Новости от УФН
Информнаука
Перст
Подписка на рассылку обзоров на Subscribe.Ru
Обработаны результаты трех лет наблюдений космического микроволнового фона на спутнике WMAP.
Появилась серия статей, посвященная результатам трехлетней работы спутника WMAP.
Спутник был запущен в июне 2001 года. Его задача - изучение космического микроволнового фона (более известного для русскоязычного читателя как "реликтовое излучение"). Реликтовое излучение несет информацию о молодости вселенной, о том времени, когда еще не было ни звезд, ни галактик. На тот момент прошло менее миллиона лет после Большого взрыва. В результате расширения вселенная остывала, и, наконец, стала прозрачна для излучения. Сейчас мы видим сильно покрасневшие за счет космологического расширения фотоны, которые были испущены в тот судьбоносный момент. Тогда температура равнялась нескольким тысячам градусов. Сейчас же температура реликтового излучения составляет менее 3 градусов по шкале Кельвина, что соответствует тому, что вселенная растянулась более чем в 1000 раз (т.е. красное смещение для реликтового излучения немного превосходит 1000). Это соответствует микроволновому излучению. Оно было открыто в 60-е гг. Пензиасом и Вилсоном. С тех пор, данные по реликтовому фону являются одним из столпов наблюдательной космологии.
Температура космического микроволнового излучения распределена по небу неоднородно (на рисунке синие области соответсвуют температуре ниже средней, а красные - выше средней). Из данных по этим "шероховатостям" можно получить важнейшие данные о нашей Вселенной. Поэтому астрономы создают все новые и новые приборы для уточнения данных и получения новых. На сегодняшний день именно спутник WMAP является самым-самым.
Как видно, три года работы закончились не сегодня. Достаточно долго (дольше чем ожидалось) шла обработка данных. Дело в том, что выделить крохотные "шероховатости" на уровне примерно 0.001 процента, очень трудно. Ведь в микроволновом диапазоне есть не только реликтовое излучение. В первую очередь "мешает" наша Галактика (есть много источников, испускающих микроволновое излучение). Затем, надо вычесть вклад "лишних" внегалактических источников. И только после такого "просеивания" можно получить золотые крупицы данных о ранней вселенной.
Что мы имеем? Самый главный вывод: сенсации не произошло. Авторы работы качественно подтверждают результаты, полученные после обработки одного года наблюдений.
Главное новое: получены данные по поляризации реликтового излучения (на рисунке белые линии соответствуют данным по поляризации). Напомню, что неполяризованный свет характеризуется тем, что направления векторов, например, электрического поля электро-магнитных волн изменяются хаотически (речь идет о потоке излучения, состоящем из большого числа волн; строго монохроматическое излучение всегда поляризовано). Говорят о двух типах поляризации: линейной и круговой. В первом случае, вектор, например, электрического поля сохраняет свою ориентацию в пространстве. Во втором, он вращается вокруг направления распространения волны с угловой скоростью, равной частоте волны (см. подробности здесь).
Если бы свет просто "отделился от вещества", то изначально неполяризованное излучение таким бы и осталось. Не так, если есть возмущения плотности, скорости вещества и метрики. Анализ позволяет выделить вклад различных эффектов в наблюдаемую поляризацию.
Существуют разные методы визуализации поля поляризации. Описание выбранного метода в любом случае достаточно сложно. Поэтому размещенные в сети картинки с белыми линиями по всей видимости останутся для широкой публики достаточно малоинформативными. Придется полагаться на словесное описание.
Изучение поляризации космического фонового излучения позволяет, в частности, сделать важные ограничения на инфляционные модели. Дело в том, что поляризация реликта позволяет оценить вклад гравитационных волн, которые были сгенерированы в очень ранней вселенной. Разные модели дают разный вклад. Данные трех лет работы WMAP дают серьезный верхний предел на плотность гравитационных волн. Некоторые теории предсказывали больший вклад реликтовых гравитационных волн, чем имеющийся верхний предел. Соответственно, такие теории могут быть отброшены. Тем не менее, до окончательного выбора теории (да и вообще, до окончательного подтверждения существования стадии инфляции или, наоборот, ее "закрытия") еще далеко. Что-то дадут дальнейшие наблюдений на WMAP, что-то - эксперименты на воздушных шарах или наземные наблюдения. Но существенный прорыв ожидается только с запуском спутника следующего поколения. Это будет европейский аппарат Planck.