Международная группа астрономов, включая исследователей из Кардиффского университета, получила самое четкое и точное на сегодняшний день изображение ранней Вселенной. Данные, полученные с помощью Атакамского космологического телескопа (ACT), расположенного высоко в чилийских Андах, позволяют нам заглянуть на 13,8 миллиарда лет назад, когда Вселенной было всего около 380 000 лет. Это эквивалент «детского снимка» современной Вселенной, уже достигшей «среднего возраста".
Исследование, являющееся частью сотрудничества ACT, основано на анализе космического микроволнового фона (CMB) — света, которому требуется 13 миллиардов лет, чтобы достичь Земли. Ученые изучили интенсивность и поляризацию этого древнего света, что позволило им с беспрецедентной точностью реконструировать процессы, которые привели к образованию первых звезд и галактик.
Новые данные подтверждают стандартную модель Вселенной
Высокоточный анализ космического микроволнового фона (CMB) позволил исследователям подтвердить стандартную модель Вселенной, исключив многие другие теории. Результаты этой работы были объявлены на ежегодном собрании Американского физического общества 19 марта 2025 года и представлены в журнал «Journal of Cosmology and Astroparticle Physics» для публикации.
Профессор Эрминия Калабрезе, директор по исследованиям Школы физики и астрономии Кардиффского университета и ведущий автор одного из исследований, сказала: «Эти новые изображения позволяют нам с высокой точностью реконструировать процессы, лежащие в основе сложных космических структур, которые мы видим в ночном небе, включая нашу собственную планету".
Масштабы Вселенной и ее состав
Согласно новым данным, наблюдаемая Вселенная простирается на 50 миллиардов световых лет от Земли во всех направлениях и имеет массу, эквивалентную 1900 «дзета-солнц» (почти 2 триллиона триллионов солнц). Из этой массы только 100 дзета-солнц представляют собой обычную материю, которую мы можем наблюдать и измерять. Три четверти этого обычного вещества составляет водород и одна четверть — гелий.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
Элементы, из которых состоит человек, такие как углерод, кислород, азот, железо и даже следовые количества золота, образовались позже в звездах и составляют лишь малую часть этого «космического супа".Остальная масса Вселенной состоит из темной материи (500 дзета-солнц), природа которой неизвестна, и темной энергии (1300 дзета-солнц), которая доминирует в пустом пространстве и отвечает за ускоренное расширение Вселенной.
Разрешение спора о скорости расширения Вселенной
Одной из основных целей данного исследования является изучение альтернативных моделей Вселенной, которые могли бы объяснить расхождения в измерениях постоянной Хаббла, показывающей скорость расширения пространства. Измерения на основе реликтового излучения предполагают значение постоянной Хаббла 67–68 км/с/МПа, в то время как наблюдения за движениями близлежащих галактик предполагают более высокое значение 73–74 км/с/МПа.
Новые данные ACT подтверждают более низкое значение постоянной Хаббла с большей точностью. Профессор Калабрезе добавил: «Мы протестировали ряд моделей, которые могли бы дать более высокие значения скорости расширения, но новые данные их не подтверждают.
Уточнение возраста Вселенной
Новые измерения также позволяют точно определить возраст Вселенной, который в настоящее время оценивается в 13,8 миллиарда лет, с погрешностью всего 0,1%. Это стало возможным благодаря уникальному фильтру, разработанному Группой астрономических приборов Кардиффского университета, который обеспечивает чувствительность, необходимую для проведения столь точных измерений.
Завершение миссии ACT и будущие проекты
Телескоп ACT завершит свои наблюдения в 2022 году, и теперь внимание ученых обращено на новый, более мощный проект — обсерваторию Саймонса, которая будет располагаться в том же регионе Чили. Этот проект станет следующим этапом исследований КМФ, проводимых командой Кардиффского университета.
«Мы очень рады видеть столь впечатляющие результаты ACT», — сказал профессор Калабрезе. «Эти данные подкрепляют нашу стандартную модель космологии и закрывают дверь для многих других теорий".
Исследование является результатом многолетней напряженной работы ученых и студентов Кардиффского университета. Как говорит научный сотрудник Хидде Йенсе, «ACT стал моей космической лабораторией во время моей докторской диссертации. Было очень волнительно участвовать в этом проекте, который дал мне такое глубокое понимание Вселенной".
Эти результаты не только углубляют наше понимание ранней Вселенной, но и открывают новые горизонты для будущих исследований и помогают разгадать тайны темной материи, темной энергии и происхождения всего вокруг нас.
Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.