Нові відкриття з телескопа Атакама показали Всесвіт у віці 380 000 років із безпрецедентною чіткістю. Дані з Атакамського космологічного телескопа (ACT) надали найдетальніші зображення раннього Всесвіту, розкриваючи рухи та поляризацію космічного світла з унікальною точністю. Ці результати не тільки підтверджують фундаментальні теорії про структуру та розширення Всесвіту, але й встановлюють нові стандарти для спостережної космології.
Революційні зображення раннього Всесвіту
Нові дослідження з ACT дозволили отримати найчіткіші знімки раннього Всесвіту. Світло, що подолало понад 13 мільярдів років, зафіксувало момент, коли наш Всесвіт був лише 380 000 років—малюком у масштабах космосу.
“Ми спостерігаємо перші кроки у формуванні зірок і галактик”, — каже Сюзанна Стаггс, директор ACT і професор фізики в Принстонському університеті.
“І тепер ми бачимо не тільки світло та темряву, але й поляризацію світла у високій роздільній здатності. Це те, що відрізняє ACT від попередніх телескопів, таких як Planck”.
Дійсно, ACT має в 5 разів вищу роздільну здатність, ніж телескоп Planck, а також більшу чутливість. Це дозволяє виявити слабкі сигнали поляризації безпосередньо.
Розкриття космічних рухів
Поляризовані зображення дають змогу побачити рухи водню та гелію в ранньому Всесвіті.
«Раніше ми просто знали, де розташовані структури, а тепер бачимо, як вони рухаються», — пояснює Стаггс.
«Поляризація світла допомагає нам оцінити, наскільки сильною була гравітація в різних частинах простору».
Ці дані підтверджують базову модель Всесвіту, виключаючи більшість альтернативних гіпотез.
Ранні моменти Всесвіту
У перші сотні тисяч років після Великого вибуху Всесвіт був настільки гарячим, що світло не могло вільно поширюватися. Космічне мікрохвильове випромінювання (CMB), яке ми спостерігаємо, — це перше світло, яке змогло вільно подорожувати простором.
Завдяки ACT, вчені можуть детально бачити варіації в щільності та швидкості руху газів у молодому Всесвіті.
“Інші телескопи також вимірюють поляризацію, але жоден не охоплює такий великий фрагмент неба, як ACT”, — каже Наесс.
Ці деталі допомагають зрозуміти, як гравітація поступово збирала щільніші області газу, з яких потім формувалися зірки та галактики.
Будова і розширення Всесвіту
Вчені змогли точніше виміряти розміри Всесвіту:
- Спостережуваний Всесвіт простягається на 50 мільярдів світлових років у кожному напрямку
- Загальна маса Всесвіту еквівалентна 1 900 «зетта-сонцям» (≈ 2 трильйони трильйонів Сонць)
- Звичайна матерія становить лише 100 зетта-сонць
- Темна матерія — 500 зетта-сонць
- Темна енергія (вакуумна енергія) — 1 300 зетта-сонць
Навіть елементи, з яких складається людина—вуглець, кисень, азот, залізо—були створені пізніше, у надрах зірок.
Вік Всесвіту та швидкість його розширення
Нове дослідження уточнило вік Всесвіту:
- 13,8 мільярда років з похибкою всього 0,1%
- Підтверджено швидкість розширення простору (константа Габбла)
Це важливо, оскільки інші методи давали розбіжні значення: одні вказували на швидкість 67-68 км/с/Мпк, інші—73-74 км/с/Мпк. Нові вимірювання знову підтвердили нижчий показник, що узгоджується з попередніми результатами на основі CMB.
Нове покоління космічних спостережень
ACT завершив свою місію у 2022 році, а тепер увага зміщується на Обсерваторію Саймонса, яка розташована в тому ж регіоні Чилі.
Дані з ACT вже опубліковані у відкритому доступі NASA.
«Ми можемо бачити історію космосу — від нашого Чумацького Шляху до віддалених галактик із масивними чорними дірами та гігантських скупчень галактик. І, нарешті, перше світло самого Всесвіту», — підсумовує Джо Данклі, професор фізики з Принстона.
Висновки
Найчіткіші зображення раннього Всесвіту у віці 380 000 років Вперше показано рух газів у космосі раннього періоду Визначено точний вік Всесвіту — 13,8 мільярда років Підтверджено базову модель космології
Це дослідження є великим кроком у вивченні еволюції космосу та відповідає на ключові питання про походження структур у Всесвіті.
