Một bức tranh chi tiết mới về vũ trụ trẻ sơ sinh, trong đó màu đỏ biểu thị các điểm ấm áp và màu xanh lam cho các khu vực mát mẻ. Tín dụng hình ảnh: NASA / WMAP Bấm để phóng to
Các nhà khoa học đã thu thập bằng chứng mới ủng hộ lý thuyết lạm phát mở rộng nhờ dữ liệu mới từ NASA thăm dò bất đẳng hướng lò vi sóng (WMAP) của NASA. Tàu vũ trụ đã thực hiện các quan sát liên tục về bức xạ nền vũ trụ; hậu quả của Big Bang. Những quan sát mới nhất này đã tạo ra một bản đồ bầu trời chi tiết đến mức các nhà khoa học có thể theo dõi sự biến động của kính hiển vi trong Vũ trụ nguyên thủy được phóng đại trong một phần nghìn giây của sự giãn nở nhanh chóng để tạo ra các ngôi sao và thiên hà mà chúng ta thấy ngày nay.
Các nhà khoa học nhìn lại ánh sáng lâu đời nhất trong vũ trụ có bằng chứng mới để hỗ trợ cho khái niệm lạm phát. Khái niệm này đặt ra vũ trụ đã mở rộng gấp nhiều nghìn tỷ lần kích thước của nó trong chưa đầy một phần nghìn tỷ giây ngay từ đầu của vụ nổ lớn.
Phát hiện này, được thực hiện với Máy dò dị hướng vi sóng NASA WM Wilkinson (WMAP), dựa trên ba năm quan sát liên tục về nền vi sóng vũ trụ (CMB), ánh sáng phát ra sau khi vũ trụ chưa đầy một triệu năm tuổi.
Dữ liệu phân cực WMAP cho phép các nhà khoa học lần đầu tiên phân biệt giữa các mô hình lạm phát cạnh tranh. Đây là một cột mốc quan trọng trong vũ trụ học. Bây giờ chúng ta có thể phân biệt giữa các phiên bản khác nhau của những gì đã xảy ra trong phần nghìn tỷ đầu tiên của vũ trụ, điều tra viên của WMAP Charles Bennett thuộc Đại học Johns Hopkins ở Baltimore nói. WMAP Càng quan sát lâu, nó càng tiết lộ về cách vũ trụ của chúng ta phát triển từ sự dao động lượng tử siêu nhỏ đến sự mở rộng rộng lớn của các ngôi sao và thiên hà mà chúng ta thấy ngày nay.
Các kết quả WMAP trước đây tập trung vào các biến đổi nhiệt độ của ánh sáng này, cung cấp tuổi chính xác của vũ trụ và hiểu biết về hình học và thành phần của nó. Các quan sát WMAP mới không chỉ cung cấp bản đồ nhiệt độ chi tiết hơn mà còn là bản đồ toàn cảnh đầu tiên về sự phân cực của CMB. Bước đột phá lớn này sẽ cho phép các nhà khoa học có được cái nhìn sâu sắc hơn nhiều về những gì đã xảy ra trong phần nghìn tỷ đầu tiên của vũ trụ. Kết quả WMAP đã được gửi đến Tạp chí Vật lý thiên văn và được đăng tại
http://wmap.gsfc.nasa.gov/results
Vật lý vụ nổ lớn mô tả cách vật chất và năng lượng phát triển trong 13,7 tỷ năm qua. Quan sát WMAP từ tấm chăn của bức xạ vi sóng mát lạnh thấm vào vũ trụ cho thấy các mô hình đánh dấu hạt giống của những gì đã phát triển thành các ngôi sao và thiên hà. Các mô hình là sự khác biệt nhiệt độ nhỏ trong ánh sáng đồng đều đặc biệt này. WMAP nhận thấy sự dao động nhiệt độ ở các mức độ nhỏ hơn một phần triệu độ.
WMAP có thể phân giải các tính năng trong nền vi sóng vũ trụ dựa trên sự phân cực hoặc cách ánh sáng bị thay đổi bởi môi trường mà nó đi qua. Ví dụ, ánh sáng mặt trời phản chiếu từ một vật sáng bóng bị phân cực. So sánh độ sáng của các tính năng rộng với các tính năng nhỏ gọn trong nền vi sóng hoặc ánh sáng phát sáng, giúp kể câu chuyện về vũ trụ trẻ sơ sinh. Một dự đoán đã có từ lâu là độ sáng sẽ giống nhau cho các tính năng ở mọi kích cỡ. Ngược lại, các phiên bản đơn giản nhất của lạm phát dự đoán độ sáng tương đối giảm khi các tính năng trở nên nhỏ, một xu hướng được thấy trong dữ liệu mới.
Đây là lãnh thổ hoàn toàn mới, chuyên gia của WMAP cho biết Lyman Page thuộc Đại học Princeton ở Princeton, N.J. Dữ liệu phân cực sẽ trở nên mạnh hơn khi WMAP tiếp tục quan sát nền vi sóng. Kết quả mới WMAP sườn làm tăng sự cấp bách của việc tìm kiếm lạm phát Dấu hiệu sóng hấp dẫn. Nếu sóng hấp dẫn được nhìn thấy trong các phép đo trong tương lai, đó sẽ là bằng chứng vững chắc cho lạm phát.
Với bản đồ nhiệt độ phong phú hơn và bản đồ phân cực mới, dữ liệu WMAP ủng hộ các phiên bản lạm phát đơn giản nhất. Nhìn chung, lạm phát cho thấy, ngay từ đầu của vụ nổ lớn, biến động lượng tử - những đợt năng lượng tồn tại trong thời gian ngắn ở cấp độ hạ nguyên tử - đã được chuyển đổi bằng sự mở rộng lạm phát nhanh chóng thành biến động của vật chất mà cuối cùng tạo ra các ngôi sao và thiên hà. Các phiên bản đơn giản nhất của lạm phát dự đoán rằng các dao động có kích thước lớn nhất cũng sẽ là mạnh nhất. Các kết quả mới từ WMAP ủng hộ chữ ký này.
Lý thuyết lạm phát dự đoán rằng những dao động tương tự này cũng tạo ra sóng hấp dẫn nguyên thủy mà sự biến dạng của không-thời gian để lại một dấu hiệu trong phân cực CMB. Đây sẽ là một mục tiêu quan trọng của các phép đo CMB trong tương lai, nếu được tìm thấy, sẽ cung cấp một xác nhận tuyệt vời về lạm phát.
Lạm phát là một khái niệm đáng kinh ngạc khi lần đầu tiên được đề xuất 25 năm trước và bây giờ chúng tôi có thể hỗ trợ nó bằng dữ liệu thực tế, thành viên nhóm WMAP Gary Hinshaw của Trung tâm bay không gian NASA God Godard ở Greenbelt, Md cho biết.
WMAP, sự hợp tác giữa Goddard và Princeton, đã được đưa ra vào ngày 30 tháng 6 năm 2001. Nhóm WMAP bao gồm các nhà nghiên cứu tại các trường đại học và viện nghiên cứu của Hoa Kỳ và Canada. Để biết hình ảnh và thông tin trên Web về WMAP, hãy truy cập:
http://www.nasa.gov/vision/universe/wmap_pol.html
Nguồn gốc: NASA News Release
