จักรวาลมีอายุมากกว่าเล็กน้อยและอาจเป็นคนแปลกหน้ามากกว่าที่เคยคิดไว้ก่อนหน้านี้ตามการวัดที่ดีที่สุดที่เคยเกิดขึ้นจากรังสีที่เหลืออยู่จากหลังบิ๊กแบง นำเสนอวันที่ 21 มีนาคมในงานแถลงข่าวที่ปารีสข้อมูลจากดาวเทียมพลังค์รวมกันเพื่อสร้างแผนที่ของแสงที่เหลืออยู่ซึ่งยืนยันทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ยุคแรก ๆ ของจักรวาล แต่ผลลัพธ์ก็ยังเปิดเผยนิสัยใจคอที่นักวิทยาศาสตร์จะต้องอธิบาย
“ ความชัดเจนและความแม่นยำของแผนที่ของ Planck นั้นน่าทึ่งมาก” Richard Easther นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์ในนิวซีแลนด์กล่าวซึ่งไม่ได้อยู่ในทีมพลาค์กล่าว “ มันดีเท่าที่ทุกคนคาดหวังได้”
เปิดตัวโดยสำนักงานอวกาศยุโรปในปี 2552 ดาวเทียม Planck สแกนท้องฟ้าสำหรับพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลรังสีที่มีอายุย้อนกลับไปประมาณ 380,000 ปีหลังจากบิ๊กแบง การแผ่รังสีนั้นมีอยู่ในตอนแรกประมาณ 2,700 °เซลเซียส แต่ได้รับการระบายความร้อนให้สูงถึง 2.7 องศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ Planck เป็นเทอร์โมมิเตอร์ที่มีความไวสูงซึ่งสามารถตรวจสอบอุณหภูมิของรังสีนี้ได้ถึงล้านองศา
ความแม่นยำพิเศษนั้นทำให้นักวิจัยสามารถแมปความผันผวนของอุณหภูมิเล็ก ๆ น้อย ๆ ในรังสีทั่วทั้งท้องฟ้า (จุดสีแดงในแผนที่มีประมาณ 1 ส่วนใน 100,000 ร้อนกว่าอุณหภูมิเฉลี่ยในขณะที่จุดสีน้ำเงินจะเย็นกว่าเล็กน้อย) การก่อกวนที่ลึกซึ้งเหล่านี้ในจักรวาลยุคแรก ๆ ก็กลายเป็นดาวและกาแลคซีในที่สุด
ภาพ George Efstathiou นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวซึ่งนำเสนอผลงานพลังค์ในปารีส“ อาจดูเหมือนลูกรักบี้สกปรก… แต่นักจักรวาลวิทยาบางคนจะยอมแพ้ลูก ๆ ของพวกเขาเพื่อรับสำเนาแผนที่นี้” ตอนนี้นักจักรวาลวิทยาสามารถเข้าถึงแผนที่พวกเขาสามารถสรุปได้มากมายเกี่ยวกับวิธีการที่จักรวาลมีการพัฒนา
ส่วนใหญ่ผลลัพธ์ของ Planck สอดคล้องกับการทำนายเชิงทฤษฎีและการสังเกตจากโพรบพื้นหลังไมโครเวฟก่อนหน้านี้ Cobe และ WMAP ข้อมูลสนับสนุนทฤษฎีอัตราเงินเฟ้อซึ่งวางอยู่ประมาณ 10-30วินาทีหลังจากบิ๊กแบงจักรวาลขยายเร็วกว่าความเร็วแสง
“ ไม่เพียง แต่เงินเฟ้อจะยังคงดูเหมือนข้อมูลที่ยอดเยี่ยมกับข้อมูลเท่านั้น” อลันกูทนักฟิสิกส์ MIT ที่เสนออัตราเงินเฟ้อในปี 1981 กล่าว“ แต่มันก็ยังดูเหมือนว่าแบบจำลองเงินเฟ้อที่ง่ายที่สุดนั้นเหมาะสมที่สุด”
พลังค์ยังยืนยันการคำนวณก่อนหน้านี้เกี่ยวกับอายุและองค์ประกอบของจักรวาลก่อนหน้านี้ด้วยการปรับแต่งไม่กี่ครั้ง นักวิจัยที่วิเคราะห์ข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์ประกาศว่าจักรวาลมีอายุประมาณ 13.81 พันล้านปีหรือมีอายุมากกว่า 80 ล้านปีกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ มันมีสสารมากขึ้นทั้งแบบธรรมดาที่เราเห็นและสิ่งที่ยิ่งใหญ่ที่เราไม่สามารถทำได้และนิติบุคคลลึกลับที่เรียกว่าพลังงานมืดน้อยกว่าการสังเกตก่อนหน้านี้ที่แนะนำ
พลังค์ยังพบคุณสมบัติหลายอย่างที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ ที่โดดเด่นที่สุดคือการยืนยันว่า WMAP ที่เล่นโวหารพบว่าครึ่งหนึ่งของท้องฟ้าดูเหมือนจะมีความผันผวนมากกว่าอีก ทฤษฎีทำนายว่าจักรวาลควรมีลักษณะเดียวกันในทุกทิศทาง
Efstathiou กล่าวว่านักวิจัยควรจะสามารถอธิบายถึงความไม่สมดุลนี้ได้โดยไม่ต้องเรียกฟิสิกส์ใหม่ แต่เขาก็เปิดความเป็นไปได้ที่ยั่วเย้ามากขึ้นเช่นจักรวาลของเราเป็นเพียงหนึ่งในหลาย ๆ ช่วง นั่นคือเพลงของหูของนักฟิสิกส์มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก Matthew Kleban ผู้วางแผนที่จะตรวจสอบข้อมูล Planck เพื่อเป็นหลักฐานว่าจักรวาลของเราชนกับอีกคนหนึ่งในอดีตอันไกลโพ้น “ มันเร็วเกินไปที่จะพูดว่า [ความผิดปกติ] หมายถึงอะไร แต่ดูเหมือนว่ามีงานที่น่าสนใจมากที่ต้องทำ” เขากล่าว
ข้อมูลพลังค์ยังส่งมอบอัตราการขยายตัวที่ต่ำโดยไม่คาดคิดสำหรับจักรวาลตัวเลขที่เรียกว่าค่าคงที่ฮับเบิลที่อธิบายว่าพลังงานมืดกำลังยืดโครงสร้างของพื้นที่มากขึ้นเรื่อย ๆ “ นี่เป็นหนึ่งในส่วนที่น่าตื่นเต้นที่สุดของข้อมูล” มาร์ตินไวท์นักวิทยาศาสตร์พลังค์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์กล่าว “ ความหวังจะเป็นไปได้ว่านี่คือการชี้ไปที่ฟิสิกส์พิเศษที่เราไม่ทราบ”
Planck ได้ให้ข้อมูลเพียงพอที่จะทำให้นักฟิสิกส์ไม่ว่างเป็นเวลาหลายปี แต่ยังไม่ได้ทำ กล้องโทรทรรศน์ยังคงทำการสังเกตและในประมาณหนึ่งปีนักวิจัยจะเพิ่มข้อมูลอีกจำนวนหนึ่งลงในส่วนผสม “ นักจักรวาลวิทยาจะปีนภูเขาเพื่อทำความเข้าใจกับข้อมูลพลังค์” Easther กล่าว
เรื่องย้อนกลับ เรื่องมากขึ้น
จักรวาลมีสสารและพลังงานน้อยกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่ามากกว่าหนึ่งในสี่ของจักรวาลประกอบด้วยสสารมืดอนุภาคขนาดใหญ่แปลก ๆ ที่เก็บกาแลคซีไว้ด้วยกัน แต่ก็ไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับแสง อีก 5 เปอร์เซ็นต์ประกอบด้วยสสารธรรมดาอะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นดาวดาวเคราะห์และผู้คน พลังค์ส่งความประหลาดใจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดโดยการแนะนำความอุดมสมบูรณ์ของพลังงานมืดที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้ซึ่งยืดพื้นที่ว่างเปล่าและทำให้จักรวาลขยายตัวในอัตราที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์ของพลังค์กล่าวว่าจักรวาลไม่ได้ขยายค่อนข้างเร็วเท่าการวัดก่อนหน้านี้ได้แนะนำ
