南極望遠鏡對這些觀測至關重要
圖片來源：Aman Chokshi 拍攝
宇宙微波背景（CMB）是第一個能夠在宇宙中自由移動的光。這是一張在大爆炸後約 40 萬年發布的地圖，天文學家用它來了解宇宙。為了完整地看到它，你必須去太空，像普朗克衛星一樣測量整個天空。從地球上的不同位置，你可以獲得其中的一部分，但你可以獲得比從太空更多的細節——正如新工作所做的那樣。
天文學家使用南極望遠鏡（SPT）對宇宙微波背景進行了高精度測量。在一篇尚未經過同行評審的論文中，他們測量了這種光的偏振。光波是電場和磁場的振盪，這些振盪可以在與光傳播方向垂直的任何方向上發生。當光發生偏振時，振盪會發生在一個特定方向。這種擺動的光線位於 3D 眼鏡後面：具有兩種偏振的光投射到螢幕上，但眼鏡的左右鏡片僅允許一種偏振光。
就宇宙微波背景而言，偏振光使我們能夠更多地了解發出這種光時的宇宙是什麼樣子。
這加劇了哈伯張力，至少在最廣泛接受的本地測量中是如此
湯姆克勞福德教授
「我們幾乎所有的宇宙學約束都來自宇宙微波背景，大部分來自普朗克衛星的資料。但普朗克約束幾乎全部來自 CMB 總強度波動中編碼的訊息，而最近的 SPT 測量僅使用來自 CMB 偏振（或「擺動方向」）的資訊。透過這種方式，新的 SPT 約束幾乎獨立於普朗克結果，從而為這些結果提供了關鍵測試。
在第一種方法中，利用宇宙微波背景輻射的數據，科學家計算出宇宙正在以每兆秒差距每秒 67.4 公里的速度膨脹，其中 1 兆秒差距等於 326 萬秒差距。。這意味著，如果兩個星系相距 1 兆秒差距，宇宙的膨脹將使它們看起來像是以每秒 67.4 公里（42 英里）的速度相互遠離。
第二種方法透過測量當地星系與我們的距離以及它們由於宇宙膨脹而後退的速度來解決這個問題。這個方法得到。
這兩種方法的不確定性很小，而且不重疊，因此是一種張力。 SPT 的觀察結果與普朗克數據一致。
「因為 SPT 結果獨立於普朗克，所以它們可能落在『同意普朗克』到『同意當地測量』範圍內的任何地方，而且它們正好落在普朗克的頂部。這加劇了哈伯的張力，至少在最廣泛接受的當地測量中是如此，」克勞福德教授告訴 IFLScience。
SPT 繪製的 CMB 地圖。顏色代表偏振量。它看起來像魔眼圖像，但相信我，它不包含上帝給祂的創造物的最後訊息。
圖片來源：Ge 等人提供
一個或兩個陣營是否低估了他們的不確定性，而價值觀似乎只是不同？或者我們的宇宙模型有問題嗎？我們不知道這裡的解決方案是什麼——但後續觀察至關重要。這就是為什麼這項工作極其重要，而 SPT 對此至關重要。
「南極是地球上對 CMB 進行深度、低雜訊觀測的最佳地點，而 SPT 上現有的相機 SPT-3G 是目前運行的最強大的高解析度 CMB 相機。只有透過我們在這個結果中獲得的深度水平（並且透過使用新的分析技術來最大化我們可以從數據中榨取的資訊），我們才能夠從偏振中產生宇宙學約束，這些約束與總結果具有競爭力。
該論文已提交給《Physical Review D》雜誌，並可作為預印本在ArXiv。
