Международная группа учёных получила самые детализированные снимки Вселенной через 380 тысяч лет после Большого взрыва, зафиксировав движение первичных газов и подтверждающих стандартную космологическую модель с беспрецедентной точностью.
Астрономы астрофизики, работающие с телескопом Atacama Cosmology Telescope (ACT) опубликовали снимки реликтового излучения — самого раннего света, доступного наблюдениям.
Детализированные фотографии получили при помощи высокого разрешения поляризации, позволившие уточнить структуру молодой Вселенной и проследить за движением водорода и гелия в первые миллионы лет её существования.
Снимки "младенческой" Вселенной подтверждают стандартную модель космологии
Новое изображение космического микроволнового фонового излучения (изображение половины неба слева, крупный план справа) добавляет высокое разрешение с телескопа Atacama Cosmology к более раннему изображению со спутника Planck. Изображение: ACT Collaboration; ESA/Planck Collaboration
Исследователи также уточнили значение постоянной Хаббла — скорости расширения Вселенной. На основе этих наблюдений она составила 67-68 км/с на мегапарсек, что совпадает с данными телескопа Planck, но противоречит более высоким показателям, полученным при измерении близких галактик.
Изображения ACT про чёткости превзошли данные телескопа Planck, так как новый инструмент обладает в 5 раз большим разрешением и повышенной чувствительностью. Для получения этих данных потребовалось 5 лет наблюдений.
АСТ подтвердил, что возраст Вселенной составляет 13,8 млрд лет с погрешностью 0,1%.
В течение первых нескольких сотен тысяч лет после Большого взрыва Вселенная была заполнена первичной плазмой, настолько горячей, что свет не мог свободно распространяться.
По мере того, как Вселенная расширялась, свободного пространства между частицами становилось больше, заряженных частиц — меньше, фотоны перестали так часто рассеиваться и теперь могли свободно перемещаться в пространстве, практически не взаимодействуя с веществом.
Реликтовое излучение и составляют те фотоны, которые в то время излучались плазмой в сторону будущего расположения Земли.
Новые изображения предоставили учёным очень чёткое представление о тонких вариациях плотности и скорости газов, которые заполняли раннюю Вселенную. Области, выглядящие как туманные облака на снимках, представляют собой более или менее плотные участки в скоплении водорода и гелия.
"Оглядываясь назад, когда все было гораздо проще, мы можем составить историю о том, как наша Вселенная эволюционировала до богатого и сложного места, в котором мы оказались сегодня", — подчеркивает профессор физики и астрофизических наук в Принстонском университете и руководитель анализа ACT Джо Данкли.
Профессор астрофизики в Университете Кардиффа и ведущий автор одной из новых научных работ Эрминия Калабрезе отметил, по результатам последних измерений было установлено, что протяженность видимой части Вселенной достигает почти 50 млрд световых лет во всех направлениях. Масса Вселенной составляет 1900 "зетта-солнц" или почти 2 триллиона триллионов Солнц. Из этого масса барионной материи, которую мы способны видеть и измерять, составляет лишь 100. Остальные 500 — составляет таинственная темная материя, еще 1300 — доминирующая энергия вакуума. Совокупная масса частиц нейтрино составляет не более четырех "зетта-солнц".
"Почти весь гелий во Вселенной был образован в первые три минуты космического времени. Наши новые измерения его численности очень хорошо согласуются с теоретическими моделями и наблюдениями в галактиках", — отметил астрофизик из Университета Париж-Сакле и ведущий автор одной из научных работ Тибо Луи.
