После почти двух десятилетий работы Атакамский космологический телескоп (ACT) завершил свои наблюдения. Хотя это конец важного этапа, финальный набор данных оказался настолько насыщенным, что скорее открывает новый цикл исследований. В Journal of Cosmology and Astroparticle Physics вышли три статьи коллаборации ACT, где представлен шестой и последний крупный выпуск данных. Ученые называют его наиболее значимым, поскольку он содержит самые детальные карты реликтового излучения и его поляризации, что позволяет уточнить параметры ранней Вселенной с недоступной ранее точностью.
Скорость расширения Вселенной остается загадкой
Одним из главных итогов стали новые измерения постоянной Хаббла — величины, показывающей скорость расширения Вселенной. Данные ACT, полученные по температуре и поляризации реликтового излучения, полностью согласуются с результатами спутника «Планк».
«Мы знаем, что Вселенная постоянно расширяется, а ее расширение даже ускоряется. На основе наблюдений мы можем оценить скорость этого процесса. Проблема в том, что результаты, полученные по древнему реликтовому излучению, не совпадают со скоростью, измеренной по более близким галактикам»
Это подтверждает разрыв между скоростью, измеренной по ранним данным, и скоростью, измеренной по близким галактикам. Причина этого расхождения пока неизвестна и остантся одной из самых больших загадок космологии.
«Наши новые результаты показывают, что постоянная "Хаббла", полученная на основе данных ACT CMB, согласуется с данными Planck, что делает расхождение… еще более существенным», — объясняет Колин Хилл, автор одной из статей.
Проблема становится отчетливее, а значит, ее нельзя списать на погрешности.
Новые данные опровергли некоторые теории
Из-за этого расхождения за последние годы появилось множество альтернативных теорий, которые пытались объяснить разрыв между методами измерений. В одном из новых исследований оценили около тридцати таких моделей.
«Они исчезли», — говорит Эрминия Калабрезе, координатор проекта.
По ее словам, команда не стремилась опровергнуть альтернативные теории, а лишь проверила их на новых данных. Итог оказался однозначным: большинство таких сценариев не выдерживают сопоставления с наблюдениями. Это сужает поле поисков, но одновременно освобождает ученых от бесперспективных направлений.
Два телескопа, один реликтовый свет
Хотя «Планк» завершил работу раньше, его данные по-прежнему остаются фундаментальными. ACT дополняет их благодаря более крупному зеркалу (шесть метров против полутора) и тонкой чувствительности к поляризации реликтового излучения — древнего «света» ранней Вселенной.
«Впервые новый эксперимент достиг того же уровня наблюдательных возможностей, что и Planck», — отмечает Тибо Луи из Университета Париж-Сакле.
По его словам комбинация двух наборов данных позволяет словно «протереть очки» и лучше все разглядеть. Новые карты поляризации от ACT обладают более высоким разрешением и уточняют детали, которые оставались размытыми в прежних исследованиях.
Самое четкое изображение юной Вселенной
Сигурд Нейсс из Университета Осло отмечает, что именно размеры зеркала и высокая чувствительность сделали новые карты ACT наиболее детальными на сегодняшний день. В одной статье команда публикует сами карты, в другой — их преобразование в спектры мощности, используемые для расчетов в космологии. Эти данные не отменяют результаты «Планка». Напротив, как подчеркивает Луи, две миссии «складываются в невероятно богатую общую картину».
Хотя наблюдения ACT завершены, сами данные будут работать еще долгие годы.
«Мы представили первую интерпретацию… Теперь мы рады передать данные сообществу», — говорит Калабрезе.
Финальный релиз ACT не ставит точку в исследовании ранней Вселенной. Скорее это стартовая площадка, которая позволит искать новые объяснения, когда старые версии уже перестали работать.