Після майже 20 років безперервної роботи на висоті 5 км у чилійській пустелі Атакама телескоп Atacama Cosmology Telescope (ACT) нарешті завершив свою наукову місію. Але його фінальний «подарунок» людству — останній і найточніший пакет даних — змушує науковців у всьому світі шукати нові відповіді на старі запитання. Результати опубліковані у статтях журналу Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Головним об’єктом дослідження ACT був реліктовий космічний мікрохвильовий фон (CMB) — своєрідне «радіоехо» Великого вибуху, яке дозволяє зазирнути в епоху, коли нашому Всесвіту було всього 380 тис. років. Якщо телескоп ESA Planck раніше створив загальну карту температури цього світла, то ACT зробив неможливе: він розгледів його поляризацію з безпрецедентною чіткістю.
«Це наче протерти запорошені окуляри», — жартує космологиня Ермінія Калабрезе з Кардіффського університету. Завдяки шестиметровому дзеркалу, нові зображення поляризованого світла виявилися набагато детальнішими, ніж будь-коли. Це дозволяє науковцям не просто побачити, а й зрозуміти фізичні процеси, що відбувалися в зародку нашого космосу.
Космічний скандал триває
Найбільший головний біль для космологів — це так зване напруження Габбла. Суть проблеми проста, але дані різняться: науковці не можуть точно визначити, з якою швидкістю розширюється Всесвіт.
- Перший метод дивиться на реліктове випромінювання й обчислює швидкість розширення для раннього Всесвіту.
- Другий метод вимірює відстані до сучасних галактик і наднових зір.
Проблема в тому, що ці два «спідометри» показують різну швидкість. Дані ACT не просто підтвердили цю розбіжність, вони зробили її ще очевиднішою. Постійна Габбла, виведена з даних поляризації ACT, ідеально збігається з даними Planck, але категорично відмовляється дружити з вимірами локального Всесвіту. Це означає, що або ми помиляємось у розрахунках відстаней до сусідніх галактик, або, що цікавіше, наша теорія про простір-час потребує серйозного оновлення.
Похорон альтернативних теорій
Звісно, науковці не сиділи, склавши руки, й запропонували десятки «розширених» моделей, які мали б примирити ці два виміри. Вони намагалися додати нові частинки, змінити властивості темної енергії або гравітації.
Проте команда ACT влаштувала цим теоріям справжній краш-тест. Вони перевірили близько 30 різних моделей на основі нових даних. Результат виявився нищівним.
«Вони просто зникли, — констатує Калабрезе. — Ми не ставили за мету їх спростувати, але нові спостереження за поляризацією не залишили їм жодного шансу». Хоча це звучить як розчарування, насправді це великий прогрес. Відкинувши хибні варіанти, дослідники тепер точно знають, куди не варто витрачати час, і можуть зосередитись на пошуку справжньої фізики, що ховається за «напругою».
Що далі?
Кампанія ACT завершена, але наукове життя телескопа тільки починається. Науковці свідомо оприлюднили всі дані, щоб космологічна спільнота могла вивчати їх під різними кутами.
«Ми зробили першу інтерпретацію, тепер слово за іншими», — підсумовують автори дослідження. І, хтозна, можливо, саме аналіз цих останніх «фотографій» дитинства Всесвіту допоможе знайти тріщину в Стандартній моделі та відкрити двері до нової фізики.
Раніше ми повідомляли про те, як спотворені галактики наблизили до таємниці розширення Всесвіту.
За матеріалами scitechdaily.com
