來自Atacama宇宙學望遠鏡(ACT)大約380,000年的宇宙揭示了宇宙。
來自Atacama宇宙學望遠鏡的CMB輻射的圖像;橙色和藍色代表或多或少強烈的輻射。圖片來源:ACT協作。
所謂的新表演圖片宇宙微波背景(CMB)向那些添加更高的定義十多年前,ESA的Planck太空望遠鏡。
普林斯頓大學教授蘇珊娜·斯塔格斯(Suzanne Staggs)說:“我們看到了製造最早的明星和星系的第一步。”
“而且,我們不僅看到光明與黑暗,而且還看到了高分辨率的光的兩極分化。這是將行為與普朗克和其他早期望遠鏡區分開的決定性因素。”
奧斯陸大學的研究員Sigurd Naess博士說:“ ACT是普朗克的分辨率五倍,並且具有更高的敏感性。”
“這意味著微弱的極化信號現在直接可見。”
極化圖像揭示了宇宙嬰儿期氫氣和氦氣的詳細運動。
斯塔格斯教授說:“以前,我們必須看看事情在哪裡,現在我們也看到了它們的移動方式。”
“就像利用潮汐來推斷月球的存在一樣,光線的偏振能夠告訴我們,重力在空間的不同部分中有多強。”
“新結果證實了宇宙的簡單模型,並排除了大多數競爭選擇。”
在大爆炸之後的前幾十萬年內,充滿宇宙的原始血漿是如此熱,以至於光無法自由地傳播,使宇宙有效地不透明。
CMB代表了我們可以看到的宇宙歷史上的第一階段 - 實際上是宇宙的嬰兒圖片。
新ACT圖像對充滿年輕宇宙的氣體的密度和速度非常非常微妙的變化具有非常清晰的視野。
Naess博士說:“還有其他當代望遠鏡以低噪音來測量兩極分化,但沒有一個像ACT那樣覆蓋天空。”
“在光強度中,看起來像朦朧的雲層是氫和氦氣中越來越多的密集區域 - 山丘和山谷,延長了數百萬光年的光芒。”
“在接下來的數百萬到數十億年中,重力使天然氣的密集區域升起,以建造星星和星系。”
這些新生宇宙的詳細圖像正在幫助科學家回答有關宇宙起源的長期問題。
普林斯頓大學教授分析負責人Jo Dunkley說:“回想一下事情要簡單得多,我們可以將宇宙如何演變成今天我們發現的富裕而復雜的地方的故事結合在一起。”
卡迪夫大學的埃米尼亞·卡拉布雷斯(Erminia Calabrese)補充說:“我們更確切地說,可觀察到的宇宙從我們的各個方向上延伸了近500億光年,並且含量為1,900'Zetta-suns'或近200萬億太陽。”
“在那些1,900個Zetta-Suns中,正常物質(我們可以看到和測量的種類)僅佔100。”
“另外500個Zetta-suns的彌撒是神秘的暗物質,相當於1,300的空地是空白空間的主導真空能量(也稱為暗能量)。”
微小的中微子顆粒在大多數四個Zetta-Suns質量中構成。在正常物質中,質量的四分之三是氫氣和四分之一的氦氣。
“宇宙中的幾乎所有氦氣都是在宇宙時間的頭三分鐘生產的,”巴黎 - 薩克萊大學和CNRS的研究員Thibaut Louis博士說。
“我們對其豐度的新測量與理論模型和星系中的觀察非常吻合。”
“我們人類是由碳,氮和鐵甚至金色的碳組成的元素,後來是在恆星中形成的,只是在這種宇宙燉肉的頂部撒上一種。”
ACT的新測量結果還完善了對宇宙年齡的估計以及今天增長的速度。
早期宇宙中的物質插座散發出聲波,就像漣漪在池塘上旋轉。
賓夕法尼亞大學副主任馬克·德夫林(Mark Devlin)說:“一個年輕的宇宙將不得不更快地擴展才能達到目前的規模,而我們所衡量的圖像似乎正在從更近的地方到達我們。”
“在這種情況下,圖像中的漣漪明顯範圍將更大,就像統治者靠近您的臉的統治者看起來大於手臂的持有距離一樣。”
“新數據證實,宇宙的年齡為138億年,不確定性僅為0.1%。”
近年來,宇宙學家不同意哈勃常數,即當今太空的速度。
從CMB得出的測量值始終顯示出每兆帕每秒每秒67至68 km的膨脹速率,而源自附近星系運動的測量結果表明,哈勃常數高達73至74 km / sect / sect / sect / sect over / megaparSec。
使用他們新發布的數據,ACT團隊以提高精度測量了哈勃常數。
它們的測量與以前的CMB衍生估計值相匹配。
Max Planck天體物理學研究所的研究人員Adriaan Duivenvoorden博士說:“我們對天空進行了全新的測量,使我們對宇宙學模型進行了獨立的檢查,我們的結果表明它成立了。”
這項工作的主要目標是調查宇宙的替代模型,以解釋分歧。
哥倫比亞大學研究員科林·希爾(Colin Hill)博士說:“我們想看看是否可以找到與我們的數據相匹配的宇宙學模型,並且還可以預測更快的擴展率。”
“替代物包括改變中微子的方式和無形的暗物質的行為,增加了早期宇宙中加速的擴張或改變自然的基本常數。”
希爾博士說:“我們已經將CMB用作早期宇宙中新粒子或田地的檢測器,探索了以前未知的地形。”
“該法案數據沒有顯示出這種新信號的證據。通過我們的新結果,宇宙學的標準模型已經通過了非常精確的測試。”
斯塔格斯教授說:“對於我們來說,我們甚至沒有找到部分證據來支持更高的價值,這讓我們有些令人驚訝。”
“在一些領域,我們認為我們可能會看到有關緊張局勢的解釋的證據,而數據中沒有數據。”