После почти 20 лет непрерывной работы на высоте 5 км в чилийской пустыне Атакама телескоп Atacama Cosmology Telescope (ACT) наконец завершил свою научную миссию. Но его финальный «подарок» человечеству — последний и самый точный пакет данных — заставляет ученых во всем мире искать новые ответы на старые вопросы. Результаты опубликованы в статьях журнала Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Главным объектом исследования ACT был реликтовый космический микроволновый фон (CMB) — своеобразное «радиоэхо» Большого взрыва, которое позволяет заглянуть в эпоху, когда нашей Вселенной было всего 380 тысяч лет. Если телескоп ESA Planck ранее создал общую карту температуры этого света, то ACT сделал невозможное: он разглядел его поляризацию с беспрецедентной четкостью.
«Это как протереть запыленные очки», — шутит космолог Эрминия Калабрезе из Кардиффского университета. Благодаря шестиметровому зеркалу, новые изображения поляризованного света оказались гораздо более детальными, чем когда-либо. Это позволяет ученым не просто увидеть, но и понять физические процессы, происходившие в зародыше нашего космоса.
Космический скандал продолжается
Самая большая головная боль для космологов — это так называемое напряжение Хаббла. Суть проблемы проста, но данные расходятся: ученые не могут точно определить, с какой скоростью расширяется Вселенная.
- Первый метод смотрит на реликтовое излучение и вычисляет скорость расширения для ранней Вселенной.
- Второй метод измеряет расстояния до современных галактик и сверхновых звезд.
Проблема в том, что эти два «спидометра» показывают разную скорость. Данные ACT не просто подтвердили это расхождение, они сделали его еще более очевидным. Постоянная Хаббла, выведенная из данных поляризации ACT, идеально совпадает с данными Planck, но категорически отказывается дружить с измерениями локальной Вселенной. Это означает, что либо мы ошибаемся в расчетах расстояний до соседних галактик, либо, что более интересно, наша теория о пространстве-времени нуждается в серьезном обновлении.
Похороны альтернативных теорий
Конечно, ученые не сидели сложа руки и предложили десятки «расширенных» моделей, которые должны были примирить эти два измерения. Они пытались добавить новые частицы, изменить свойства темной энергии или гравитации.
Однако команда ACT устроила этим теориям настоящий краш-тест. Они проверили около 30 различных моделей на основе новых данных. Результат оказался сокрушительным.
«Они просто исчезли, — констатирует Калабрезе. — Мы не ставили целью их опровергнуть, но новые наблюдения за поляризацией не оставили им ни единого шанса». Хотя это звучит как разочарование, на самом деле это большой прогресс. Отбросив ошибочные варианты, исследователи теперь точно знают, на чем не стоит тратить время, и могут сосредоточиться на поиске настоящей физики, скрывающейся за «напряжением».
Что дальше?
Кампания ACT завершена, но научная жизнь телескопа только начинается. Ученые сознательно обнародовали все данные, чтобы космологическое сообщество могло изучать их под разными углами.
«Мы сделали первую интерпретацию, теперь слово за другими», — подытоживают авторы исследования. И, кто знает, возможно, именно анализ этих последних «фотографий» детства Вселенной поможет найти трещину в Стандартной модели и открыть дверь к новой физике.
Ранее мы сообщали о том, как искаженные галактики приблизили к тайне расширения Вселенной.
По материалам scitechdaily.com
