Това парче небе показва най-древната светлина на Вселената

Този изглед, направен наскоро от висока планина, извисяваща се нас чилийската пустиня Атакама, с космологичния телескоп "Атакама", показва най-старата светлина във Вселената.

Новите наблюдения и малко космическа геометрия предполагат, че Вселената е на 13,77 милиарда години ± 40 милиона години.

Парчето небе, което виждате горе, е широко само 25°, приблизително петдесет пъти повече от видимия диаметър на луната при пълнолуние. Но в действителност ширината на тази лента е не по-малка от двадесет милиарда светлинни години.

Това е снимка, която показва най-древната светлина на Вселената, фотоните от космическия микровълнов фон, остатъкът от горещия Голям взрив, създал Вселената преди 13,8 милиарда години - са освободени 380 000 години след Големия взрив в момента се вижда резултатът от разсейването им за 13.77 милиарда години.

Астрофизиците използват разстоянието между вариации в поляризацията на светлината, за да дадат нова оценка за възрастта на Вселената.

Това лъчение - наречено космически микровълнов фон - CMB (Cosmic Microwave Background) на английски - преди това е проучвано от спътници като COBE, WMAP и Planck, а сега от Земята с космологичния телескоп "Атакама" (ACT - Atacama Cosmology Telescope) на Националната фондация за наука.

Тези различни цветове на снимката представляват минимални температурни разлики в CMB, червените области са приблизително сто хиляди градуса по-горещи от средното, а сините зони по-студени. Температурните разлики сочат разликите в плътността на материята в ранната Вселена: червените области ще прераснат в (свръх) струпвания на галактики, сините области в празнините между тях, областите, където има пропорционално по-малко галактики. Между студените и топлите пикове има средно един милиард светлинни години. (За мащаб, нашата галактика Млечен път е с диаметър около 200 000 светлинни години.)

Виждаме не температурата, а поляризацията на светлината.

_{Космологичен телескоп De Atacama. Кредит: ACT Collaboration}

Ако учените могат да преценят какво разстояние е изминала светлината от CMB е пътувала, за да достигне Земята, те могат да изчислят възрастта на Вселената. Това обаче, съдейки за космическите разстояния от Земята, е трудно. Затова вместо това учените измерват ъгъла в небето между два отдалечени обекта, като Земята и двата обекта образуват космически триъгълник. Ако учените знаят физическото разстояние между тези обекти, те могат с помощта на елементарна геометрия да оценят разстоянието на обектите от Земята.

Космическият микровълнов фон в тази лента бе подробно проучен и това доведе до две научни статии (вж най-долу).

Резултатът и от двете професионални статии е, че Вселената е на 13,77 милиарда години ± 40 милиона години. И стойността на константата на Хъбъл H0, мярката на скоростта, с която се разширява настоящата Вселена, е 67.6 километра в секунда на мегапарсек, съответстваща на стойността, открита преди това от спътника Планк", 67.4 km/s/Mpc. Това означава, че за всеки 3,3 милиона светлинни години, отдалечавайки се във Вселената, една галактика се отдалечава от нас с 67.6 (67.4) км/сек.

_{Кредит: ACT Collaboration}

_{Кредит: ACT Collaboration}

По този начин стойността на константата на Хъбъл H0 се отклонява от измерванията, направени в сегашната Вселена, използвайки променливите звезди Цефеиди тип Ia свръхнови (лилавите стойности в графиката по-горе), което отново потвърждава "напрежението на Хъбъл", дългогодишната дискусия за константата на Хъбъл, която отразява скоростта, с която Вселената се разширява. Така че тя продължава, като посочва грешка в един от двата „лагера“ (ранната Вселена срещу сегашната Вселена) или трябва да се намери "нова физика", физика, която не е описана според преобладаващия модел на космологията.

Справка: 

• THE ATACAMA COSMOLOGY TELESCOPE: DR4 MAPS AND COSMOLOGICAL PARAMETERS, S. Aiola et al.
• THE ATACAMA COSMOLOGY TELESCOPE: A MEASUREMENT OF THE COSMIC MICROWAVE
  BACKGROUND POWER SPECTRA AT 98 AND 150 GHZ, S. Choi et al.

Източник: New View of Nature’s Oldest Light Adds Fresh Twist to Debate Over Universe’s Age, Simons Foundations 

Още по темата

02/07/2020

Космос

Космическа загадка: Регистрираха изчезването на масивна звезда (видео)

17/05/2020

Космос

Колко тежи Вселената?

17/05/2020

Космос

Колко тежи Вселената?

09/01/2020

Космос

Ключово предположение на хипотезата за тъмната енергия може да е погрешно