Реліктове випромінювання
У 2006 р. Джону Мазеру та Джорджу Смуту було присуджено Нобелівську премію з фізики за відкриття ними чорності спектру та анізотропії космічного мікрохвильового фонового випромінювання. Ці результати були отримані на основі вимірювань, виконаних за допомогою супутника COBE, запущеного NASA у 1988 р. Результати Дж. Мазера та Дж. Смута стали підтвердженням походження Всесвіту в результаті Великого вибуху. Вкрай мала відмінність у температурі космічного фонового випромінювання ΔT/T
10 -4 є свідченням механізму утворення галактик та зірок.
 |  |
Реліктове випромінювання (або космічне мікрохвильове фонове випромінювання) було виявлено у 1965 р. А. Пензіасом та Р. Вільсоном. На ранній стадії еволюції Всесвіту речовина була у стані плазми. Таке середовище непрозоре для електромагнітного випромінювання – відбувається інтенсивне розсіювання фотонів електронами та протонами. Коли Всесвіт охолонув до 3000 К електрони та протони об'єдналися в нейтральні атоми водню і середовище стало прозорим для фотонів. У цей час вік Всесвіту становив 300 000 років, тому реліктове випромінювання дає інформацію про стан Всесвіту в цю епоху. У цей час Всесвіт був практично однорідним. Неоднорідності Всесвіту визначаються за температурною неоднорідністю реліктового випромінювання. Ця неоднорідність становить ΔT/T ≈ 10 -4 −10 -5 . Неоднорідності реліктового випромінювання – свідки неоднорідностей Всесвіту: перших зірок, галактик, скупчень галактик. При розширенні Всесвіту довжина хвилі реліктового випромінювання збільшилася Δλ/λ = ΔR/R і в даний час довжина хвилі реліктового випромінювання знаходиться в діапазонірадіохвиль, температура реліктового випромінювання T = 2.7 К.
Дж. Мазер: «На початку був Великий вибух – так ми тепер говоримо з великою впевненістю. Супутник СОВЕ, запропонований як проект у 1974 р. до Національного агентства з аеронавтики та дослідження космічного простору (NASA) та запущений у 1989 р., надав дуже сильні свідчення на користь цього: космічне мікрохвильове фонове випромінювання (КМФІ, або реліктове) майже ідеального чорного тіла з температурою 2.725 ±0.001 К, і це випромінювання ізотропно (однаково у всіх напрямках) з відносним середньоквадратичним відхиленням не більше 10 мільйонів на кутових масштабах 7° і більше. Це випромінювання інтерпретується як слід надзвичайно гарячої та щільної ранньої стадії еволюції Всесвіту. У такій гарячій і щільній фазі народження та знищення фотонів, а також встановлення рівноваги між ними та з усіма іншими формами матерії та енергії відбувалося б дуже швидко порівняно з характерним масштабом часу розширення Всесвіту. Такий стан негайно справило б чорнильне випромінювання. Всесвіт, що розширюється, повинен зберігати чорнотільний характер цього спектру, тому вимір будь-якого значного відхилення від ідеального спектра випромінювання чорного тіла або зробило б неспроможною всю ідею Великого вибуху, або показало б, що після швидкого встановлення рівноваги до КМФІ була додана якась енергія (наприклад, від розпаду деяких первинних часток). Той факт, що це випромінювання ізотропно такою високою мірою є ключовим свідченням того, що воно походить від Великого вибуху».
Дж. Смут: «Згідно з теорією гарячого Всесвіту, реліктове випромінювання є залишковим випромінюванням, що сформувалося на ранніх високотемпературних стадіях еволюції Всесвіту в часи близькі до початку розширення сучасного Всесвіту 13,7 млрд. років тому. Саме реліктове випромінювання може бути використане як потужний засіб для вимірювання динаміки та геометрії Всесвіту. Реліктове випромінювання було відкрито Пензіасом та Вілсоном у Лабораторії ім. Белла в 1964 р. Вони виявили постійне ізотропне випромінювання з термодинамічної температурою близько 3,2 К. У цей же час фізики в Прінстоні (Діке, Піблз, Уїлкінсон і Рол) розробляли експеримент з вимірювання реліктового випромінювання, що передбачається теорією гарячих. Випадкове відкриття реліктового випромінювання Пензіасом і Вілсоном відкрило нову еру в космології, започаткувавши її перетворення з міфу та спекуляцій на повноцінний науковий напрямок. Відкриття анізотропії температури космічного реліктового випромінювання зробило переворот у наших уявленнях про Всесвіт, і його сучасні дослідження продовжують революцію у космології. Побудова кутового спектру потужності флуктуацій температури РІ з плато, акустичними піками та загасаючим високочастотним кінцем призвела до затвердження стандартної космологічної моделі, в якій геометрія простору плоска (відповідає критичній щільності), темна енергія та темна матерія домінують і є лише трохи. Відповідно до цієї успішно підтверджуваної моделі, структура Всесвіту, що спостерігається, сформувалася завдяки гравітаційній нестійкості, яка посилила квантові флуктуації, породжені в дуже ранню інфляційну епоху. Сучасні тамайбутні спостереження перевірять цю модель та визначать ключові космологічні параметри з визначною точністю та значущістю».
