پلانک، نگاه اجمالی دیگری به عالم اولیه ارائه می‌کند. : PSI : شرح خبر

ورود اعضا
English

RSS

شرح خبر

| تمام گروه‌ها‌

اخبار علمی و پژوهشی

پلانک، نگاه اجمالی دیگری به عالم اولیه ارائه می‌کند. (۱۳۹۳/۱۰/۰۸)

تلسکوپ فضایی پلانک، در میِ 2009 توسط آژانس فضایی اروپا با هدف مشاهده‌ی ناهم‌سان‌گردی‌های تابش ریزموج زمینه‌ی کیهانی در تمام آسمان، به فضا پرتاب شد. پلانک در گستره‌ی ریزموج و فروسرخ کار می‌کند و از حساسیت و تفکیک زاویه‌ای بالایی برخوردار است.

نتایج مشاهداتِ چهارساله‌ی انجام‌گرفته توسط تلسکوپ فضایی پلانک¹، تا کنون جامع‌ترین اثبات را برای مدل استاندارد کیهان‌شناسی فراهم ‌آورده، و نیز حدهای تازه‌ای روی ویژگی‌های نامزد‌های احتمالیِ ماده‌ی تاریک می‌گذارد. این دست‌آوردِ اخترشناسانی است که روی پروژه‌یِ €700m از آژانس فضایی اروپا² (ESA) کار می‌کنند. پلانک، روی شدت و قطبشِ تابش ریزموج زمینه‌ي کیهانی (CMB) مطالعه می‌کند، که بقایای گرماییِ مه‌بانگ است. این نتایجِ تازه، بی شک، کیهان‌شناسان را ناامید می‌کند، چرا که پلانک تا کنون در روشن‌تر کردن برخی از بزرگ‌ترین معما‌های فیزیک، ناتوان بوده است؛ از جمله این که چه‌چیزی ماده‌ی تاریک و انرژي تاریک را تشکیل می‌دهد.

پلانک، از سال 2009 تا سال 2013 داده گیری کرده است؛ اولین داده‌ها در ماه مارسِ سالِ پیش انتشار یافت، که دربرگیرنده‌ی داده‌های دماییِ به‌دست‌آمده طیِ مشاهداتِ 15 ماه نخست بود. مجموعه‌ی داده‌های کامل‌تری از پلانک به زودی در ماهِ جاری، انتشار می‌یابد؛ که در هفته درگذشته در همایشی در فرارای ایتالیا³، موردِ مرورِ اولیه قرار می‌گیرد (Planck 2014 – The microwave sky in temperature and polarization). تا کنون، دانشمندانِ پلانک ادا کرده‌اند که اختلافِ 1 تا 1.5 درصدیِ پیشین میان پلانک و WMAP⁴ مربوط به اندازه‌گیری‌های دمای مطلق، به 0.3 درصد کاهش یافته‌است.

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پلانک، تفکیک قطبش غبار و CMB در گستره‌ی بسامدهای 100 تا 200 گیگاهرتز است، جایی که هر دو تابش تقریباً تشخیص‌ناپذیرند. با در نظرگیریِ این مسئله، پلانک به گونه‌ای طراحی شد که کانال ویژه‌ای برای مشاهده‌‌ی غبار قطبیده، کانالِ 353 گیگاهرتز، داشته باشد.

مارک-آنتونی میویل-دِشینِس⁵ از پژوهش‌گاه اخترفیزیک فضایی⁶ در اورسِیِ فرانسه⁷ می‌گوید: «با برون‌یابیِ مناسب در بسامد، داده‌هایِ‌ 353 گیگاهرتز را می‌توان برای تصفیه‌یِ کانال‌های بسامدِ کم‌تر و رسیدن به سیگنالِ دست‌نخورده‌یِ CMB استفاده کرد». او که عضوی از تیمِ پلانک است، اضافه می‌کند: «جالب این که کانالِ 353 گیگاهرتز، اطلاعات کاملاً جدیدی نیز در موردِ میدان مغناطیسیِ کهکشان راه شیری به‌دست می‌دهد». در واقع، او به physicsworld.com می‌گوید که این نخستین باری است که چنین تصویر‌هایی را می‌توان به‌دست آورد و «پلانک در حال فراهم‌آوریِ داده‌های کلِ آسمان برای ماست. ما قادر خواهیم بود به پرسش‌های بنیادینی که بیش از 60 سال پیش در موردِ نقش میدان مغناطیسی در تشکیل ستاره‌ها مطرح شده‌اند، پاسخ گوییم».

غربال کردنِ ماده‌ی تاریک

اندازه‌گیری‌های اخیر پلانک روی قطبشِ CMB، دسته‌ای از مدل‌های ماده‌ی تاریک را که شامل نابودیِ ذرات در عالم اولیه است، نامحتمل می‌شمارد. این مدل‌ها برای توضیح پوزیترون‌های اضافی در تابشِ کیهانی که توسط سه آزمایش مستقل، اندازه‌گیری شده‌اند، توسعه یافته‌اند. این سه آزمایش عبارتند از پروژه‌ی PAMELA، طیف سنج مغناطیسی آلفا⁸ و تلسکوپ فضایی تابش گامای فرمی⁹.

تیمِ پلانک همچنیم عنوان کرده است که برای نخستین بار، ردهای به‌جامانده از نوترینوهای کهن روی CMB را به طور واضح و بی‌ابهام کشف کرده است. تصور بر این است که این نوترینوها، یک ثانیه پس از مهبانگ رها شده‌اند؛ یعنی زمانی که عالم برای نور، کدر، ولی برای این ذراتِ گریزان، شفاف بود. پلانک، حدی بالایی (0.23 eV/c²) روی مجموع جرم سه نوع نوترینویِ شناخته‌شده می‌گذارد. علاوه بر این، داده‌های جدید، وجود نوع چهارمی از نوترینو را که توسط برخی مدل‌ها طرف‌داری می‌شود، رد می‌کند.

پلانک در برابر BICEP2

با وجود داده‌های جدید، تیم پلانک تاکنون نسبت به مناقشه‌ی کشف احتمالیِ قطبش مُدِ B CMB توسط اخترشناسانِ تلسکوپ BICEP2، تسخن قطعی نگفته است. اگر پیش بینی BICEP تایید شود، مشاهداتِ BICEP2، گواه قطعی برای تورم سریعِ عالم اولیه می‌بود؛ انبساط شدیداً سریعی که کیهان‌شناسان معتقدند عالم، 10^–35 ثانیه پس از مهبانگ، دست‌خوشِ آن شده است. تحلیل تازه‌ای از تابش قطبیده‌ی غبار در کهکشان ما، که در سپتامبرِ پیش توسط پلانک انجام گرفته، نشان می‌داد که بخشی از آسمان که توسط BICEP2 موردِ مشاهده قرار گرفته، غبار بسیار بیش‌تری از آن‌چه در ابتدا انتظار می‌رفت، داشته است؛ و اگرچه این مطلب، ادعای اصلی BICEP2 را کاملاً کنار نمی‌گذارد، ولی احراز می‌دارد که تابش غبار تقریباً به اندازه‌ی کلِ سیگنال BICEP2 بزرگ است. پلانک و BICEP2 شروع به همکاری روی تحلیل مشترک داده‌های‌شان کرده‌اند؛ ولی نتیجه هنوز در حال آماده‌سازی است.