Svemir je zaista čuo nemir, velika bitka iz prošlosti i zvuk koji i dalje plijeni pažnju naučnika
Naučna otkrića o svemiru koja su javnosti postala poznata u posljednjih nekoliko godina, značajno su doprinijela i popularizaciji priče o samom nastanku svemira i svim pojavama koje se vežu uz to. Jedna od njih svakako je i priča o nastanku tamne materije i prvih zvukova u svemiru.
Prije zvijezda ili planeta, prije crnih rupa i bijelih patuljaka, čak i prije atoma ili zraka svjetlosti, svemir je odjeknuo nečim iznenađujućim – zvukom. Ovo prvobitno brujanje kretalo se polovinom brzine svjetlosti kroz pregrijanu plazmu od bariona, fotona i tamne tvari.
Nekoliko stotina tisuća godina kasnije, plazma je nestala kao jutarnja magla, a svemir je iznenada “pao” i utihnuo
Ipak, još uvijek je moguće uhvatiti odjeke ovih prvih zračnih valova koji se šire ranim svemirom, a naučnici se u tom segmentu najviše bave onim što nazivaju primordijalnim zvučnim valovima koji su poznati i kao barion akustične oscilacije (BAO).
“Gravitacijsko privlačenje tamne materije u ranom svemiru stvorilo je svojevrsne ‘bunare’, povlačeći plazmu prema unutra. Plazma je, međutim, bila toliko vruća da je stvorila i suprotnu vanjsku silu. Fotoni su stvorili radijacijski pritisak koji se borio protiv gravitacije te je izgurao sve natrag. Ova borba je stvorila akustične oscilacije – zvučne valove”, pojašnjava profesorica Larisa Santos.
Da je čovjek, u teoriji, postojao u epohi barionskih akustičnih oscilacija, najvjerojatnije ne bi čuo ništa.
“Zvukovi su bili oko 47 oktava niži sa ogromnim talasnim dužinama od oko 450.000 svjetlosnih godina. Ova nevjerovatno duboka, nečujna ‘tutnjava’ putovala je kroz ‘medij’ u koji čak ni naši najmoćniji teleskopi nisu u stanju da probiju. Što dublje gledamo u svemir, to vidimo dalje u njegovu historiju. Međutim, možemo vidjeti samo do sada kako su električni naboji od nevezanih protona i elektrona u ovim ranim fazama svemira kontinuirano raspršivali svjetlost stvarajući neprobojno nasumični sjaj”, piše BBC.
Jedan od onih teleskopa koji je uspio uhvatiti odjeke BAO-a iz ranog svemira je Planck, a naučnici su uspjeli taj zvuk “prevesti” u zvučne frekvencije.
Zatim u dobi od oko 379.000 godina, svemir se ohladio dovoljno da se protoni i elektroni upare i formiraju prve neutralne atome vodika.
“Plazma je nestala, ostavljajući univerzum iznenada dramatično transparentan za svjetlost. U istom trenutku, bitka između radijacije i gravitacije je završena, BAO su prestali, a svemir utihnuo”, navodi se.
Ipak, eksplozija svjetlosne energije koja se širila svemirom bila je toliko moćna da još uvijek muči fizičare i 13 milijardi godina kansije
“To je signal poznat kao kosmičko mikrotalasno pozadinsko zračenje (CMB). To je najstariji i najdetaljniji vizuelni zapis ranog svemira”, ističe Santos.
Također, navodi kako BAO ne samo da nagovještavaju kako je zvučao rani svemir već služe i kao putokaz za mjerenje efekata još jednog nevidljivog fenomena – tamne energije.
“Tamna energija uzrokuje širenje svemira. Njegovi efekti su svuda, ali njegova je priroda nepoznata. Proučavanje skale BAO-a na različitim udaljenosti od Zemlje govori nam i o tome kako su se efekti tamne energije promijenili tokom historije svemira”, pojašnjavaju naučnici.
Jedan od onih radioteleskopa koji bi u budućnosti trebao da se bavi ovim pitanjem je i teleskop Bingo koji će biti smješten u Brazilu.
Koristeći statističke proračune, naučnici će analizirati podatke iz radioteleskopa kako bi locirali milione galaksija. Također, namjeravaju ispitati njihove relativne udaljenosti te pokušati doći do zaključka kako je tamna energija utjecala na BAO tokom te ere.
Sve je, kako ističu, bazirano na mapiranju intenziteta vodonika
“Bingo će se osvrnuti na kasni svemir kada tamna energija već dominira ekspanzijom. Ovaj radioteleskop i drugi slični eksperimenti traže gas koji živi unutar galaksija. To je trag za to gdje se materija nalazi”, rekla je Cynthia Chiang, kanadska profesorica fizike.
Naučnici koji rade na ovom projektu, nadaju se da će kroz ovakve projekte i analizirajući BAO, otkriti još više o prošlosti svemira te da će uspjeti “probiti” 379.000 godina debeo zid plazme koji bi mogao pružiti podatke o tzv. epohi inflacije svemira za koju većina smatra da predstavlja period u kojem se svemir širio brzinom većom od brzine svjetlosti.
“Barionske akustične oscilacije postojale su samo nekoliko stotina hiljada godina, ali su pomogle u stvaranju i pomažu naučnicima da ispričaju priču o nevidljivom svemiru od njegovog prvog do posljednjeg trenutka”, zaključuju u BBC-u.
