Используя новый мощный инструмент, установленный на Южном полюсе в Антарктиде, американские и английские космологи смогли детально изучить структуру ранней Вселенной. Исследователи измерили мельчайшие температурные различия в космическом микроволновом фоновом излучении (другое название - реликтовое излучение, то есть фотоны, рожденные спустя примерно 300-400 тыс лет после Большого взрыва и несущие информацию о ранней быстро охлаждающейся Вселенной, в которой протоны, нейтроны и электроны впервые объединялись в атомы). Мельчайшие неоднородности в пространственном распределении микроволнового фона позволяют сделать как бы снимок Вселенной в ее младенческом состоянии и могут использоваться для наложения очень сильных ограничений на ее основные элементы и общую структуру. Новые результаты дают очередное свидетельство в пользу модели Вселенной, разрабатываемой в последние годы, в которой 30 процентов всего вещества и энергии находятся в странной форме невидимой темной материи (dark matter) и 65 процентов находятся в еще более странной форме темной энергии (dark energy), которая к тому же "распирает" Вселенную и заставляет ее расширяться ускоренными темпами. Только остающиеся пять процентов материи во Вселенной содержатся в форме обычного вещества, из которого собственно и состоят планеты и звезды.

В новом исследовании использовался чрезвычайно чувствительный инструмент, называемый ACBAR - Arcminute Cosmology Bolometer Array Receiver Arcminute (Угловой космологический болометр - интегральный приемник излучения), способный давать угловое распределение реликтового излучения с чрезвычайно высоким разрешением. Детальные изображения, получаемые с помощью ACBAR, позволяют "увидеть" семена или зародыши будущей Вселенной, из которых в дальнейшем формировались крупнейшие структуры, наблюдаемые сейчас в космосе. Эти результаты удачно дополняют описания ранней Вселенной, полученные в ходе других экспериментов - как наземных, так и с приборами, поднятыми в верхние слои атмосферы с помощью воздушных шаров и запущенными на спутниках. До результатов ACBAR самое детальное угловое распределение температуры реликтового излучения было составлено с помощью установки CBI (Cosmic Background Imager или Cosmic Background Investigator - Исследователь космического фона) в горах Чили. Несмотря на разные инструменты, стратегии наблюдений и методы анализа, выводы, полученные в результате этих двух экспериментов, прекрасно согласуются друг с другом. Более того, новые данные с ACBAR позволили достичь лучшего согласия и с теоретическими предсказаниями.

"Удивительно, как точно наши теории могут описывать поведение Вселенной, в то время как мы сами столь мало знаем о темной материи и темной энергии, составляющих 95 процентов нашего мира", - заявил Вильям Холзапфэль (William Holzapfel) из Калифорнийского университета, один из руководителей проекта ACBAR.

Источники:
Scientists Use South Pole Telescope to Produce the Most Detailed Images of the Early Universe
CMU astrophysicist on team probing 'dark energy'
Scientists tune into the cosmos before Big Bang