Първично бръмчене от началото на вселената

Преди звездите и планетите, преди черните дупки и белите джуджета и дори преди атомите или светлинните лъчи, Вселената е резонирала с нещо невероятно: звук. това Първично бръмчене Движеше се с повече от половината от скоростта на светлината през изключително гореща плазма, съставена от бариони, фотони и тъмна материя.

Те възникват от дърпане на въже между древни и мощни фундаментални сили, които генерират звукови вълни в тази електрически заредена супа от частици. След това, след няколкостотин хиляди години от своето съществуване, плазмата изчезна като утринна мъгла. Вселената изведнъж падна, мъртвешка тишина.

Въпреки това, все още е възможно да уловите ехо от тези първи звукови вълни, които се разпространяват в ранната ни вселена, ако знаете къде да търсите. Вълничките, които създадоха в плазмата, оставиха постоянен белег върху нея Разпределение на материята във Вселената. Те също така предоставят на астрономите улики за една от най-дълбоките мистерии на нашата вселена днес, мистериозната сила, известна като тъмна енергия.

Първичните звукови вълни – известни също като барионни акустични трептения (BAO) – са се образували, когато частиците в ранната вселена са започнали да се привличат заедно от гравитацията.

„Гравитационното привличане на тъмната материя в ранната вселена създаде „потенциални кладенци“ и изтегли плазмата навътре“, казва той. Лариса Сантос, професор по Центъра на гравитацията и космологията в университета Янджоу, Китай. Плазмата обаче беше толкова гореща, че създаде и противоположна външна сила. „Фотоните създадоха радиационно налягане, което се бори срещу гравитацията, изтласквайки всичко обратно навън. Тази битка създаде акустични трептения – звукови вълни.“

BAO експлодират навън от безброй потенциални кладенци, образувайки разширяващи се, концентрични полета от акустична енергия. Те се пресичаха един с друг, извайвайки плазмата в удивително сложни, триизмерни интерферентни модели.

Ако хората бяха съществували по някакъв начин в ерата на „барионните акустични трептения“ (BAO), те нямаше да чуят нищо. Гласовете бяха навсякъде 47 октави по-ниско от долната нота на пианото С огромни дължини на вълните от около 450 000 светлинни години.

Този невероятно дълбок, недоловим тътен премина през среда, в която нашите най-мощни телескопи не могат да проникнат. Колкото по-дълбоко се вглеждаме във Вселената, толкова по-назад се вглеждаме в нейната история поради времето, необходимо на светлината да достигне до нас. Въпреки това можем да видим само досега, тъй като електрическите заряди от несвързаните протони и електрони в тези ранни етапи на Вселената постоянно разпръскват и разпръскват светлина, създавайки случаен, непроницаем блясък. Но BAO създават модели в тази среда, които се простират навън и можем да видим доказателства за това във вселената днес.

Космическият телескоп Планк успя да улови ехо от BAO от ранната вселена и учените успяха да ги преведат в звукови честоти, в примера по-долу. Шумът в ушите се състои от нисък тон с по-високи тонове. Силният звук, който може да се чуе, е част от обработката, използвана за създаване на аудиофайла.