Das Wissenschaftsteam der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) hat die Analyse von Daten aus sieben Jahren der kleinen Sonde abgeschlossen, und es scheint erneut, dass wir das Universum in sechs Parametern und einem Modell zusammenfassen können.
Unter Verwendung der siebenjährigen WMAP-Daten, der jüngsten Ergebnisse zur großräumigen Verteilung von Galaxien und einer aktualisierten Schätzung der Hubble-Konstante beträgt das heutige Alter des Universums 13,75 (plus oder minus 0,11) Milliarden Jahre Die Dunkle Energie umfasst 72,8% (+/- 1,5%) der Massenenergie des Universums, Baryonen 4,56% (+/- 0,16%), nicht-baryonische Materie (CDM) 22,7% (+/- 1,4%) und die Die Rotverschiebung der Reionisierung beträgt 10,4 (+/- 1,2).
Darüber hinaus berichtet das Team über mehrere neue kosmologische Einschränkungen - die ursprüngliche Häufigkeit von Helium (dies schließt verschiedene alternative "Cold Big Bang" -Modelle aus) und eine Schätzung eines Parameters, der ein Merkmal von Dichteschwankungen im sehr frühen Universum hinreichend genau beschreibt eine ganze Klasse von Inflationsmodellen auszuschließen (das Harrison-Zel'dovich-Peebles-Spektrum), nur zwei zu nehmen - sowie viele andere streng zu begrenzen (Anzahl der Neutrino-Arten, Masse des Neutrinos, Paritätsverletzungen, Axion dunkel) Angelegenheit, …).
Die beste Augenweide aus den sechs Papieren des Teams sind die gestapelten Temperatur- und Polarisationskarten für heiße und kalte Stellen. Wenn diese Flecken auf Schallwellen in Materie zurückzuführen sind, die eingefroren sind, als sich Strahlung (Photonen) und Baryonen trennten - der kosmische Mikrowellenhintergrund (CMB) codiert alle Details dieser Trennung -, sollten schöne Kreisringe mit ziemlich exakten Größen vorhanden sein. um die Flecken. Ferner sollten die Polarisationsrichtungen von der Mitte nach außen von radial nach tangential wechseln (für kalte Stellen; umgekehrt für heiße Stellen).
Und genau das hat das Team gefunden!
In Bezug auf dunkle Energie. Seit Veröffentlichung der Fünfjahres-WMAP-Ergebnisse wurden mehrere unabhängige Studien mit direkter Relevanz für die Kosmologie veröffentlicht. Das WMAP-Team hat diese aus Beobachtungen der akustischen Baryonenschwingungen (BAO) bei der Verteilung von Galaxien entnommen. von Cepheiden, Supernovae und einem Wassermaser in lokalen Galaxien; der Zeitverzögerung in einem Linsenquasarsystem; und von Supernovae mit hoher Rotverschiebung und kombinierte sie, um die Ecken und Winkel im Parameterraum zu reduzieren, in denen sich nicht kosmologisch konstante Sorten dunkler Energie verstecken könnten. Zumindest einige alternative Arten von dunkler Energie mögen noch möglich sein, aber im Moment regiert Λ, die kosmologische Konstante.
In Bezug auf die Inflation. Sehr, sehr, sehr früh im Leben des Universums - so lautet die Theorie der kosmischen Inflation - gab es eine Periode dramatischer Expansion, und die winzigen Quantenfluktuationen vor der Inflation wurden zu den riesigen kosmischen Strukturen, die wir heute sehen. „Die Inflation sagt voraus, dass die statistische Verteilung der Urschwankungen nahezu eine Gaußsche Verteilung mit zufälligen Phasen ist. Das Messen von Abweichungen von einer Gaußschen Verteilung ", berichtet das Team," ist ein leistungsfähiger Inflationstest, da die genaue (nicht) Gaußsche Verteilung von der detaillierten Physik der Inflation abhängt. " Während die Grenzen der Nicht-Gaußschen Beziehung (wie sie genannt wird) aus der Analyse der WMAP-Daten verschiedene Inflationsmodelle nur schwach einschränken, lassen sie kosmologische Modelle ohne Inflation fast nirgendwo zu verbergen.
In Bezug auf „kosmische Schatten“ (Sunyaev-Zel’dovich (SZ) -Effekt). Während viele Forscher zuvor in WMAP-Daten nach kosmischen Schatten gesucht haben - das vielleicht bekannteste in der Öffentlichkeit ist das Papier von Lieu, Mittaz und Zhang aus dem Jahr 2006 (der SZ-Effekt: Heiße Elektronen im Plasma, die reichhaltige Galaxienhaufen durchdringen, interagieren mit CMB Photonen über inverse Compton-Streuung) - Die jüngste Analyse des WMAP-Teams ist die erste, die diesen Effekt untersucht. Sie erfassen den SZ-Effekt direkt im nächsten reichen Cluster (Koma; Jungfrau befindet sich hinter dem Vordergrund der Milchstraße) und auch statistisch durch Korrelation mit der Position von etwa 700 relativ nahe gelegenen reichen Clustern. Während die Ergebnisse des WMAP-Teams mit Daten aus Röntgenbeobachtungen übereinstimmen, stimmen sie nicht mit theoretischen Modellen überein. Zurück zum Zeichenbrett für Astrophysiker, die Galaxienhaufen untersuchen.
Zum Abschluss zitiere ich Komatsu et al. "Das kosmologische Standardmodell ΛCDM passt weiterhin hervorragend zu den vorhandenen Daten."
Primärquelle: Siebenjährige Wilkinson-Mikrowellenanisotropiesonde (WMAP) Beobachtungen: Kosmologische Interpretation (arXiv: 1001.4738). Die fünf anderen siebenjährigen WMAP-Artikel sind: Siebenjährige Wilkinson-Mikrowellenanisotropiesonde (WMAP) Beobachtungen: Gibt es kosmische Mikrowellen-Hintergrundanomalien? (arXiv: 1001.4758), Siebenjährige Wilkinson-Mikrowellenanisotropiesonde (WMAP) Beobachtungen: Planeten und Himmelskalibrierungsquellen (arXiv: 1001.4731), Siebenjährige Wilkinson-Mikrowellenanisotropiesonde (WMAP) Beobachtungen: Himmelskarten, systematische Fehler und grundlegende Ergebnisse (arXiv: 1001.4744), Siebenjährige Wilkinson-Mikrowellenanisotropiesonde (WMAP) Beobachtungen: Leistungsspektren und WMAP-abgeleitete Parameter (arXiv: 1001.4635) und Siebenjährige Wilkinson-Mikrowellenanisotropiesonde (WMAP) Beobachtungen: Galaktische Vordergrundemission (arXiv: 1001,4555). Besuchen Sie auch die offizielle WMAP-Website.
