Международная группа астрономов получила самые четкие и точные изображения Вселенной на этапе ее зарождения, измеряя реликтовое излучение возрастом более 13 миллиардов лет.
Для работы использовался Атакамский космологический телескоп (АКТ, Atacama Cosmology Telescope), расположенный высоко в Чилийских Андах и построенный в 2007 году. Новые изображения показывают Вселенную, когда ей было около 380 000 лет.
Исследование демонстрирует как интенсивность, так и поляризацию самого раннего света после Большого взрыва с беспрецедентной четкостью, раскрывая образование древних, консолидирующихся облаков водорода и гелия, которые позже развились в первые звезды и галактики. Анализ космического фонового излучения в высоком разрешении позволил построить простую модель Вселенной, исключив многие конкурирующие альтернативы.
«Эти новые изображения позволяют нам с высокой точностью реконструировать процессы, которые зародили сложные космические структуры, которые мы видим в ночном небе и на нашей собственной планете. Мы смогли измерить точнее, чем когда-либо, что наблюдаемая Вселенная простирается почти на 50 миллиардов световых лет во всех направлениях от нас и содержит массу, равную 1900 зетта-солнц [...] Из этих 1900 зетта-солнц масса обычной материи — той, которую мы можем видеть и измерять — составляет всего 100. Три четверти из них — водород, а четверть — гелий.». - Эрминия Калабрезе, профессор Кардиффского университета
Измерения, полученные с помощью реликтового излучения, последовательно показывали скорость расширения 67–68 км/с на мегапарсек, в то время как измерения, полученные с помощью движения близлежащих галактик, указывают на постоянную Хаббла, достигающую 73–74 км/с на мегапарсек.
«Элементы, из которых состоят люди — в основном углерод с кислородом, азотом, железом и даже следами золота — образовались позже в звездах и являются лишь капелькой на поверхности этого космического рагу. Еще 500 зетта-солнц массы находятся в невидимой темной материи пока неизвестной природы, а оставшиеся 1300 — это доминирующая энергия вакуума или «темная энергия» пустого пространства».
Используя свои недавно опубликованные данные, команда АКТ подтвердила более низкое значение постоянной Хаббла с большей точностью.
«Мы просканировали много классов моделей, которые могли бы дать более высокое значение скорости расширения, но новые данные их не поддержали», — добавила профессор Калабрезе.
Новые измерения также уточнили оценку возраста Вселенной, определив, что она составляет 13,8 миллиардов лет, с погрешностью всего 0,1%.
Атакамский космологический телескоп завершил свои наблюдения в 2022 году. Сейчас внимание переключается на новую, более мощную обсерваторию Саймонса (Simons Observatory), в том же месте в Чили — следующий крупный проект по изучению реликтового излучения.