對整個天空進行的為期四年的調查剛剛得出了令人驚嘆的結果:我們已經確認,描述宇宙的年齡、膨脹率、歷史和內容的標準宇宙學模型確實是準確的。
四年來,歐洲太空總署的普朗克衛星在天空中航行,不斷掃描和收集數據,以便我們能夠研究宇宙起源時穿過整個天空的輻射。
現在,在該任務結束五年後,最終數據已經出來。
普朗克衛星繪製了微波波長的輻射圖; 這種輻射是在大霹靂,我們的宇宙存在僅 38 萬年。
這很重要,因為它是我們最早可以回顧過去。 在此之前,宇宙是完全黑暗和不透明的——但當宇宙變得晴朗時,電磁輻射可以自由移動。
我們稱這張地圖為宇宙微波背景(中巴); 它最初是由光子引起的,隨著宇宙的膨脹,光子被拉伸到微波波長。
透過研究天空不同區域的宇宙微波背景的差異和變化,天文學家可以計算出宇宙隨時間演化的各種特徵。 這就是他們所做的。
CMB 的第一張圖片是2013年出版,證實了標準型號宇宙學。 然後,第二個資料集以及分析,2015年問世。 它們包含溫度和偏振數據 - 但有一個警告。
普朗克科學家認為 2015 年發布的一些偏振數據的品質 - 關於光波的方向- 缺乏,並且可能不足以用於宇宙學。
這給我們帶來了這個新版本,稱為遺留版本。 在隨後的幾年裡,普朗克聯盟重新處理了這些數據,並將其與其他儀器、分析和實驗的觀察結果進行了比較。 他們對結果感到滿意。
“現在我們真的有信心能夠檢索出一個僅基於溫度、僅基於極化以及同時基於溫度和極化的宇宙學模型,”宇宙學家雷諾曼多萊西說義大利費拉拉大學。
“而且它們都匹配。”
新的數據仍然支持標準的宇宙學模型,對於科學家未來的研究更加準確和可靠。
該聯盟認為,這個模型是對宇宙的優秀描述,包括星系的結構和分佈。 正常重子物質和冷物質的豐度暗物質;暗能量; 以及宇宙誕生之初的暴脹階段。
但它並沒有解決所有問題。
事實上,由於該模型現在更加準確,它提出了一個有趣的難題:哈伯常數。
這是宇宙膨脹速度的名稱。 最近,太空中的兩台望遠鏡聯手,利用造父變星來觀測確定哈伯常數僅有 2% 的不確定性。
他們計算出每百萬秒差距每秒 73.5 公里(45.6 英里)。
問題是,根據普朗克數據,哈伯常數是每兆秒差距每秒 67.4 公里(41.9 英里)? 不確定性小於百分之一。
因為沒有一個令人滿意的天文物理學解決方案可以解釋這種差異,這導致一些建議我們需要某種「新物理學」來解釋它。 但這也可能是更平凡的事。
“目前,我們不應該對發現新物理學太興奮:相對較小的差異很可能可以通過小誤差和局部效應的結合來解釋,”普朗克計畫科學家揚·陶伯說歐洲太空總署的。
“但我們需要不斷改進我們的測量方法,並思考更好的方法來解釋它。”
實際上,我們無法期望從任何數據中得到更好的結果:對先前想法的確認,以及一些只是尋求答案的有趣問題。
如果您想做一些科學研究,或者只是閒逛,新數據已發布,可以在普朗克遺產檔案網站。
同時,一系列描述新結果的論文已經發表發佈在歐空局網站上。