来自Atacama宇宙学望远镜(ACT)大约380,000年的宇宙揭示了宇宙。
来自Atacama宇宙学望远镜的CMB辐射的图像;橙色和蓝色代表或多或少强烈的辐射。图片来源:ACT协作。
所谓的新表演图片宇宙微波背景(CMB)向那些添加更高的定义十多年前,ESA的Planck太空望远镜。
普林斯顿大学教授苏珊娜·斯塔格斯(Suzanne Staggs)说:“我们看到了制造最早的明星和星系的第一步。”
“而且,我们不仅看到光明与黑暗,而且还看到了高分辨率的光的两极分化。这是将行为与普朗克和其他早期望远镜区分开的决定性因素。”
奥斯陆大学的研究员Sigurd Naess博士说:“ ACT是普朗克的分辨率五倍,并且具有更高的敏感性。”
“这意味着微弱的极化信号现在直接可见。”
极化图像揭示了宇宙婴儿期氢气和氦气的详细运动。
斯塔格斯教授说:“以前,我们必须看看事情在哪里,现在我们也看到了它们的移动方式。”
“就像利用潮汐来推断月球的存在一样,光线的偏振能够告诉我们,重力在空间的不同部分中有多强。”
“新结果证实了宇宙的简单模型,并排除了大多数竞争选择。”
在大爆炸之后的前几十万年内,充满宇宙的原始血浆是如此热,以至于光无法自由地传播,使宇宙有效地不透明。
CMB代表了我们可以看到的宇宙历史上的第一阶段 - 实际上是宇宙的婴儿图片。
新ACT图像对充满年轻宇宙的气体的密度和速度非常非常微妙的变化具有非常清晰的视野。
Naess博士说:“还有其他当代望远镜以低噪音来测量两极分化,但没有一个像ACT那样覆盖天空。”
“在光强度中,看起来像朦胧的云层是氢和氦气中越来越多的密集区域 - 山丘和山谷,延长了数百万光年的光芒。”
“在接下来的数百万到数十亿年中,重力使天然气的密集区域升起,以建造星星和星系。”
这些新生宇宙的详细图像正在帮助科学家回答有关宇宙起源的长期问题。
普林斯顿大学教授分析负责人Jo Dunkley说:“回想一下事情要简单得多,我们可以将宇宙如何演变成今天我们发现的富裕而复杂的地方的故事结合在一起。”
卡迪夫大学的埃米尼亚·卡拉布雷斯(Erminia Calabrese)补充说:“我们更确切地说,可观察到的宇宙从我们的各个方向上延伸了近500亿光年,并且含量为1,900'Zetta-suns'或近200万亿太阳。”
“在那些1,900个Zetta-Suns中,正常物质(我们可以看到和测量的种类)仅占100。”
“另外500个Zetta-suns的弥撒是神秘的暗物质,相当于1,300的空地是空白空间的主导真空能量(也称为暗能量)。”
微小的中微子颗粒在大多数四个Zetta-Suns质量中构成。在正常物质中,质量的四分之三是氢气和四分之一的氦气。
“宇宙中的几乎所有氦气都是在宇宙时间的头三分钟生产的,”巴黎 - 萨克莱大学和CNRS的研究员Thibaut Louis博士说。
“我们对其丰度的新测量与理论模型和星系中的观察非常吻合。”
“我们人类是由碳,氮和铁甚至金色的碳组成的元素,后来是在恒星中形成的,只是在这种宇宙炖肉的顶部撒上一种。”
ACT的新测量结果还完善了对宇宙年龄的估计以及今天增长的速度。
早期宇宙中的物质插座散发出声波,就像涟漪在池塘上旋转。
宾夕法尼亚大学副主任马克·德夫林(Mark Devlin)说:“一个年轻的宇宙将不得不更快地扩展才能达到目前的规模,而我们所衡量的图像似乎正在从更近的地方到达我们。”
“在这种情况下,图像中的涟漪明显范围将更大,就像统治者靠近您的脸的统治者看起来大于手臂的持有距离一样。”
“新数据证实,宇宙的年龄为138亿年,不确定性仅为0.1%。”
近年来,宇宙学家不同意哈勃常数,即当今太空的速度。
从CMB得出的测量值始终显示出每兆帕每秒每秒67至68 km的膨胀速率,而源自附近星系运动的测量结果表明,哈勃常数高达73至74 km / sect / sect / sect / sect over / megaparSec。
使用他们新发布的数据,ACT团队以提高精度测量了哈勃常数。
它们的测量与以前的CMB衍生估计值相匹配。
Max Planck天体物理学研究所的研究人员Adriaan Duivenvoorden博士说:“我们对天空进行了全新的测量,使我们对宇宙学模型进行了独立的检查,我们的结果表明它成立了。”
这项工作的主要目标是调查宇宙的替代模型,以解释分歧。
哥伦比亚大学研究员科林·希尔(Colin Hill)博士说:“我们想看看是否可以找到与我们的数据相匹配的宇宙学模型,并且还可以预测更快的扩展率。”
“替代物包括改变中微子的方式和无形的暗物质的行为,增加了早期宇宙中加速的扩张或改变自然的基本常数。”
希尔博士说:“我们已经将CMB用作早期宇宙中新粒子或田地的检测器,探索了以前未知的地形。”
“该法案数据没有显示出这种新信号的证据。通过我们的新结果,宇宙学的标准模型已经通过了非常精确的测试。”
斯塔格斯教授说:“对于我们来说,我们甚至没有找到部分证据来支持更高的价值,这让我们有些令人惊讶。”
“在一些领域,我们认为我们可能会看到有关紧张局势的解释的证据,而数据中没有数据。”