После серии промежуточных отчётов специалистами NASA были опубликованы итоговые результаты девятилетнего проекта WMAP по изучению реликтового излучения Вселенной. Исследование проводилось с 30 июня 2001 года по 6 октября 2010 года. Ещё два года потребовалось для полной обработки полученных данных.

На этом видео представлена краткая история проекта WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) и его основные результаты.

Наиболее драматическим периодом развития Вселенной были первые доли секунды её существования. За исчезающе малое время она прошла стадии скалярного поля, барионной асимметрии и электрослабого фазового перехода, расширилась в триллионы раз и остыла на триллионы градусов. Флюктуации плотности и температуры расширяющейся Вселенной создали гравитационные аномалии, в которых около 350 тысяч лет с момента Большого взрыва сформировались скопления галактик.

На карте представлены температурные флюктуации молодой (≈ 350 000 лет) Вселенной в диапазоне ± 200 микрокельвинов (изображение: NASA/WMAP)
На карте представлены температурные флюктуации молодой (≈ 350 000 лет) Вселенной в диапазоне ± 200 микрокельвинов (изображение: NASA/WMAP)

Уточнённый возраст Вселенной составил 13,77 млрд. лет. Соответственно доступная для нашего восприятия область пространства также ограничена расстоянием в 13,77 млрд. световых лет. Лимит обусловлен фундаментальными физическими принципами (в частности, скоростью распространения света в вакууме) и никак не связан с техническим развитием.

При помощи орбитальных обсерваторий уже сейчас удалось практически вплотную подойти к этому пределу. “Компьютерра” писала ранее об обнаружении одной из древнейших галактик, находящейся на удалении 13,3 млрд. световых лет.

Для наблюдений за пределами видимой части Вселенной потребовалась бы возможность обнаружить сигнал, распространяющийся со сверхсветовой скоростью.

Помимо уточнения возраста Вселенной, проект WMAP пролил свет на её эволюцию и современное состояние. Анализ показал, что Вселенная состоит из привычного барионного вещества (атомы, молекулы, ионы) только на 4,6 процента. Остальные 95,4 процента плотности представлены совершенно иной формой материи и энергии.

WMAP структура Вселенной (изображение: NASA/WMAP)
WMAP структура Вселенной (изображение: NASA/WMAP)

Около 24 процентов составляет материя, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним. Это свойство делает её недоступной прямому наблюдению, за что она получила рабочее название “тёмная материя”.

Основная часть (71,4 процента) приходится на долю “тёмной энергии”. Её изучение ещё сильнее затруднено, и в текущих моделях она воспринимается как космологическая постоянная, позволяющая математически обойти проблему скрытой массы. Также влияние “тёмной энергии” (упрощённо говоря – давление вакуума) объясняет недавно подтверждённый характер расширения Вселенной с ускорением.

В целом, благодаря проекту WMAP точность измерения ключевых параметров модели эволюции Вселенной была повышена в 68 000 раз.