南极望远镜对这些观测至关重要
图片来源：Aman Chokshi 拍摄
宇宙微波背景（CMB）是第一个能够在宇宙中自由移动的光。这是一张在大爆炸后约 40 万年发布的地图，天文学家用它来了解宇宙。为了完整地看到它，你必须去太空，像普朗克卫星一样测量整个天空。从地球上的不同位置，你可以获得其中的一部分，但你可以获得比从太空更多的细节——正如新工作所做的那样。
天文学家使用南极望远镜（SPT）对宇宙微波背景进行了高精度测量。在一篇尚未经过同行评审的论文中，他们测量了这种光的偏振。光波是电场和磁场的振荡，这些振荡可以在与光传播方向垂直的任何方向上发生。当光发生偏振时，振荡会发生在一个特定方向。这种摆动的光位于 3D 眼镜后面：具有两种偏振的光投射到屏幕上，但眼镜的左右镜片仅允许一种偏振光。
就宇宙微波背景而言，偏振光使我们能够更多地了解发出这种光时的宇宙是什么样子。
这加剧了哈勃张力，至少在最广泛接受的本地测量中是这样
汤姆·克劳福德教授
“我们几乎所有的宇宙学约束都来自宇宙微波背景，大部分来自普朗克卫星的数据。但普朗克约束几乎全部来自 CMB 总强度波动中编码的信息，而最近的 SPT 测量仅使用来自 CMB 偏振（或“摆动方向”）的信息。通过这种方式，新的 SPT 约束几乎独立于普朗克结果，从而为这些结果提供了关键测试。”该研究的合著者、芝加哥大学研究教授 Tom Crawford 告诉 IFLScience。
在第一种方法中，利用宇宙微波背景辐射的数据，科学家们计算出宇宙正在以每兆秒差距每秒 67.4 公里的速度膨胀，其中 1 兆秒差距等于 326 万秒差距。。这意味着，如果两个星系相距 1 兆秒差距，宇宙的膨胀将使它们看起来像是以每秒 67.4 公里（42 英里）的速度相互远离。
第二种方法通过测量当地星系与我们的距离以及它们由于宇宙膨胀而后退的速度来解决这个问题。这个方法得到。
这两种方法的不确定性很小，而且不重叠，因此是一种张力。 SPT 的观察结果与普朗克数据一致。
“因为 SPT 结果独立于普朗克，所以它们可能落在‘同意普朗克’到‘同意当地测量’范围内的任何地方，而且它们正好落在普朗克的顶部。这加剧了哈勃的张力，至少在最广泛接受的当地测量中是这样，”克劳福德教授告诉 IFLScience。
SPT 绘制的 CMB 地图。颜色代表偏振量。它看起来像魔眼图像，但相信我，它不包含上帝给他的创造物的最后信息。
图片来源：Ge 等人提供
一个或两个阵营是否低估了他们的不确定性，而价值观似乎只是不同？或者我们的宇宙模型有问题吗？我们不知道这里的解决方案是什么——但后续观察至关重要。这就是为什么这项工作极其重要，而 SPT 对此至关重要。
“南极是地球上对 CMB 进行深度、低噪声观测的最佳地点，而 SPT 上现有的相机 SPT-3G 是目前运行的最强大的高分辨率 CMB 相机。只有通过我们在这个结果中获得的深度水平（并且通过使用新的分析技术来最大化我们可以从数据中榨取的信息），我们才能够从偏振中产生宇宙学约束，这些约束与总结果具有竞争力。 CMB 的强度，”克劳福德教授告诉 IFLScience。
该论文已提交给《Physical Review D》杂志，并可作为预印本在ArXiv。
