Реликтовое излучение несет в себе важную информацию о самых первых моментах после Большого взрыва. Результаты исследования КМФ заметно укрепили позицию самых простых моделей инфляции, согласно которым амплитуды начальных флуктуаций плотности были одинаковыми во всех масштабах. Однако если дальнейшие измерения покажут, что это было не так, то придется привлечь более сложные гипотезы и даже совершенно иные парадигмы.
Чтобы больше узнать о физике инфляции, нужно определить, при каких энергиях она происходила. Когда Вселенная была горячее 1015 К, слабые ядерные и электромагнитные силы представляли собой разные аспекты одного и того же электрослабого взаимодействия.
Если инфляция происходила при таких температурах, значит, инфлатон как-то связан с унификацией электро-
слабых сил. Однако она могла протекать при гораздо более высокой температуре, когда электрослабое взаимодействие смешивалось с сильным ядерным.
В таком случае инфляция скорее всего имеет отношение к великому объединению фундаментальных сил.
Кроме возбуждения флуктуаций плотности первичной плазмы инфляция породила пространственно-временные возмущения - гравитационные волны, длина которых соизмерима с размерами наблюдаемой Вселенной, а амплитуда пропорциональна квадрату температуры, при которой происходила инфляция.
Отголоски гравитационных волн можно обнаружить в поляризации реликтового излучения.
Особенно полезным может оказаться изучение эффекта Зельдовича-Сюняева, который обусловлен рассеянием фотонов КМФ горячим ионизованным газом в скоплениях галактик и позволяет идентифицировать их в критический период около 5 млрд. лет назад, когда темная энергия начала ускорять расширение Вселенной. Число скоплений галактик характеризует амплитуду тогдашних флуктуаций плотности. Не менее интересен эффект гравитационных линз, который возникает при прохождении фотонов реликтового излучения через сверхмассивные структуры, искривляющие их траектории и искажающие распределение отклонений температуры и поляризации. Величина линзового эффекта характеризует амплитуду флуктуаций плотности, связанных с этими образованиями.
Однако для детального исследования инфляции и темной энергии ученым нужны КМФ-те-лескопы нового поколения, обладающие более высокими чувствительностью и разрешением.
В 2007 г. Европейское космическое агентство планирует запустить космическую микроволновую обсерваторию «Планк» и вывести ее на одну орбиту с аппаратом WMAP. «Планк» сможет выявлять различия температуры КМФ, составляющие всего 5х 10-6 К, и обнаруживать горячие и холодные пятна с угловыми размерами менее 0,1°. Такие измерения позволят ученым бросить беглый взгляд на весь диапазон акустических ос-цилляций в КМФ и уточнить спектр инфляции.
Хотя стандартная космологическая модель дает удивительно хорошее феноменологическое описание Вселенной, для более глубокого понимания ее тайн придется дождаться результатов новых исследований. Не вызывает сомнения, что космическая симфония будет и в дальнейшем очаровывать внимательных слушателей.
|