Материјата која недостасуваше е пронајдена! Брзите радио импулси го потврдуваат космолошкиот модел

0
Материјата која недостасуваше е пронајдена! Брзите радио импулси го потврдуваат космолошкиот модел

Истражувачите од CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) успеале да посочат локацијата на FRB (Fast Radio Burst) за првпат, откривајќи вредни информации за нашиот Универзум. Извор: Csiro.au

Во јули 2012 година, истражувачите од лабораторија на ЦЕРН направија историски чекор кога го објавија откривањето на Хигсовиот бозон. Иако неговото постоење е хипотеза скоро повеќе од половина век, потврдата за неговото постоење беше голем благодет за научниците. Со откривањето на оваа честичка истражувачите беа во можност да го потврдат и Стандардниот модел на физиката на честичките. Речиси истото важи и за нашиот сегашен космолошки модел.

Со децении научниците се раководеа по теоријата дека Универзумот се состои од околу 70% темна енергија, 25% темна материја и 5% „светла материја,“ односно материјата која можеме да ја видиме. Но, и откако ќе ја додадеме целата таа видлива материја, постои несовпаѓање – поголем дел недостасува и сè уште се смета за „исчезнат“. Но, благодарение на напорите на тимот на Организацијата за научни и индустриски истражувања на Комонвелтот (CSIRO – Commonwealth Scientific and Industrial Research), научниците сега знаат дека биле во право.

Ова почна на 18 април 2015 година, кога CSIRO-овата Парксова опсерваторија во Австралија откри брз радио импулс (FRB – Fast Radio Burst) кој доаѓаше од Вселената. Меѓународно предупредување беше веднаш пуштено и во рок од неколку часа, телескопите низ целиот свет беа во потрага по сигналот. Тимот на CSIRO започна следење исто така и со Австралискиот телескопски компактен систем (ATCA – Australian Telescope Compact Array) сместен во Пол Вајлдовата опсерваторија (северно од Парксовата).

Материјата која недостасуваше е пронајдена!

Слика која прикажува видното поле на радио телескопот Паркс (лево) и доближување на областа од каде што сигналот дошол (десно). Извор: Д. Каплан (UWM), Е. Ф. Кин (SKAO).

Со помош на Националната астрономска опсерваторија на Јапонија (NAOJ – National Astronomical Observatory of Japan’s) и нивниот телескоп Субару на Хаваите, тие беа во можност да лоцираат од каде доаѓа сигналот. Како што тимот на CSIRO опиша во документот доставен до списанието Природа (Nature), тие go идентификуваa изворот, кој е елиптична галаксија сместена на 6 милијарди светлински години оддалеченост од Земјата.

Ова беше еден историско остварување, бидејќи означувањето на извор на FRB никогаш порано не било можно. Не само што сигналите траат само неколку милисекунди, тие исто така се и предмет на дисперзија, односно одложувањето предизвикано од тоа низ колку материјал ќе поминат. И додека FRB биле откриени и во минатото, тимовите кои ги следеле биле во можност само да извршат мерења на нивните поместувања, но никогаш појавата на црвеното поместување на самиот сигнал.

Црвено поместување се јавува како резултат на придвижувањето на објектот со релативистички брзини (делови од брзината на светлината). Со децении, научниците го користеа за да утврдат колку брзо другите галаксии се оддалечуваат од нашите сопствени, а со тоа и стапката на експанзија на Универзумот. Потпирајќи се на оптички податоци добиени од телескопот Субару, тимот на CSIRO беше во можност да ги добиe и податоците на дисперзија и податоците од црвеното поместување од овој сигнал.

Како што е наведено во нивниот труд, оваа информација дава „директно мерење на космичката густина на јонизирани бариони во меѓугалактичкиот медиум“. Или, како што објаснува д-р Симон Џонстон, од CSIRO-овата дивизија за Астрономска и Вселенска наука и ко-автор на студијата, тимот не само што успеа да го лоцира изворот на сигналот, туку и да добие мерења со што се потврди дистрибуција на материјата во Универзумот.

„Досега дисперзијата беше единствената мерка која ја имавме,“ рече тој. „Имајќи ја оддалеченоста, сега можеме да измериме колку е густ материјалот помеѓу точката на потекло и Земјата, и да го споредиме тоа со сегашниот модел на дистрибуција на материјата во Универзумот. Во суштина тоа ни овозможува да ја измериме тежината на Универзумот, или барем на нормалната материја што ја содржи.“

Д-р Еван Кин на Организацијата СКА, водечки автор на трудот, на сличен начин беше ентузијастичен за откритието на тимот. „[Ние] ја пронајдовме материјата која недостасуваше“ рече тој. „Ова е првпат еден брз радио импулс да се користи за да се спроведе космолошко мерење.“

Како што е веќе забележано, FRB сигналите се многу ретки – во минатото биле откриени само 16. Повеќето од нив биле пронајдени при пребарување низ податоците собрани месеци или години откако е откриен сигналот, од кое време ќе биде невозможно да се прават последователни набљудувања. За да се реши овој проблем, д-р Кин и неговиот тим развиле систем за откривање на FRB кој веднаш би ги предупредил другите телескопи, така што изворот би можел да биде обележан.

Тој е познат како на Квадратен километарски систем (SKA – Square Kilometer Array), меѓународен напор предводен од SKA oрганизацијата да се изгради најголемиот светски радио телескоп. Со комбинирање на екстремната чувствителност, резолуција и широко поле на гледање, SKA очекува да се пронајдат многу FRB во нивните домашни галаксии. Притоа, се очекува дека системот ќе обезбеди повеќе мерења кои ќе ја потврдат дистрибуција на материјата во Универзумот, како и повеќе информации за темната енергија.

На крајот, овие и други откритија од страна на SKA можат да имаат далекусежни последици. Познавањето на дистрибуцијата на материјата во Универзумот, како и подобрување на нашето разбирање на темната материја (а можеби дури и темната енергија) може да оди се до развивање на Теоријата за сѐ (TOE – Theory Of Everything ). Знаејќи како сите фундаментални сили на Универзумот си влијаат, ќе нè однесе на долгиот пат за конечно да се дознае со сигурност како дошло до истото.

Овие се навистина возбудливи времиња. Со секој чекор, дознаваме сè повеќе за Универзумот!

Превод: Боро Костевски

Извор: Universe Today

Сподели.