Observatoř Planck zjistila, že hvězdy vznikly mnohem později
Nové mapy vzniklé na základě pozorování observatoře ESA Planck odhalují „polarizované“ světlo z počátku vesmíru, a to na celé obloze. Data ukazují, že první hvězdy se zformovaly mnohem později, než jsme se dosud domnívali.
Historie vesmíru je 13,8 miliardy let starý příběh, který vědci postupně odhalují studiem planet, asteroidů, komety a dalších objektů v naší Sluneční soustavě, stejně jako studiem vzdálených hvězd, galaxií a hmoty nacházející se mezi nimi.
Významným zdrojem informací potřebným pro skládání celého příběhu je kosmické mikrovlnné pozadí (CMB, Cosmic Microwave Background). Jde o „fosilní“ světlo z doby, kdy byl vesmír žhavý a hustý. To bylo nějakých 380 tisíc let po Velkém třesku.
Díky rozpínání vesmíru můžete toto světlo dnes pozorovat: rozprostírá se na celé obloze v oblasti mikrovlnného záření.
Mezi lety 2009 a 13 pozorovala observatoř Planck oblohu, aby mohla toto prehistorické záření studovat v nejvyšším možném rozlišení. Drobné odlišnosti v teplotách pozadí prozrazují oblasti s rozdílnými hustotami na počátku formování vesmíru. Ty představují zárodky všech budoucích struktur, dnešních hvězd a galaxií.
Vědci zpracovávající data z mise Planck publikovali během uplynulých let výsledky svých analýz na mnoha konferencích. To jim umožnilo upřesnit standardní kosmologický obrázek našeho vesmíru s nejvyšší možnou přesností.
„Teď ovšem víme ještě více: CMB s sebou nese další stopy z naší kosmické historie, které jsou skryty v polarizaci,“ vysvětluje projektový vědec mise Planck v ESA Jan Tauber.
„Observatoř Planck měřila poprvé v historii tento signál na ploše celé oblohy, čímž vznikla unikátní mapa.“
Světlo je polarizováno, když vibruje v preferovaném směru, což může být důsledek toho, že se fotony – částice světla – odrážejí od jiných částic. A přesně toto se dělo ve chvíli, kdy CMB vznikalo v počátcích vesmíru.
Původně byly protony uvězněny v horké a husté směsi částic, která se v době, kdy byl vesmír starý jen několik sekund, skládala především z elektronů, protonů a neutrin. Díky vysoké hustotě se elektrony a protony srážely tak často, že světlo nemohlo urazit významnou vzdálenost, aniž by nenarazilo do dalšího elektronu. Díky tomu byl raný vesmír „zamlžený“.
Pomalu, leč jistě – s tím jak se vesmír roztahoval a ochlazoval – se protony a další částice vzdalovaly čím dál více od sebe. Srážky pak byly méně časté.
To mělo dva důsledky: elektrony a protony se konečně mohly spojit a vytvořit neutrální atomy, aniž by byly roztrhány od sebe příchozí fotony. A fotony měly dostatek prostoru k tomu, aby mohly cestovat a nebyly již déle uvězněny v „kosmické mlze“.
