كما ساهمت القياسات الجديدة في حل إحدى أهم المشكلات في الفيزياء الفلكية اليوم: ما مدى سرعة تمدد الكون؟
تم نشر النتائج في ورقتين علميتين تم نشرهما على موقع arXiv preprint. المقالات تخضع لعملية مراجعة ومراجعة. (pdf) .
تعاون ACT - جزء من خريطة CMB الجديدة
علم الكونيات هو علم الماضي والحاضر والمستقبل لكوننا. يرتبط الكثير في هذا العلم بمعدل التوسع ، وهذا هو سبب بحث الفيزيائيين عن هذه القيمة. ثابت هابل (H0) هو قيمة تصف مدى سرعة تمدد الكون على مسافات مختلفة عنا.
يُعتقد أن هذا التوسع ناتج عن الطاقة المظلمة ، كما أنه يسرع هذه العملية. ولكن عندما يحاول علماء الفلك قياس ثابت هابل باستخدام التلسكوبات ، فإنهم يحصلون على قيم مختلفة اعتمادًا على الطريقة المستخدمة. لا يمكن تفسير هذا التناقض بأي شكل من الأشكال.
تعتمد إحدى الطرق على تقييم مدى سرعة ابتعاد المجرات المجاورة عن درب التبانة. الطريقة الثانية هي دراسة إشعاع الخلفية.
تتزامن القياسات الجديدة مع تقدير CMB ، لكنها لا تسمح بتفنيد تقدير المجرات المجاورة.
الإشعاع المتبقي هو الخلفية الميكروية للكون كما نراها. لا يمكننا النظر إلى ما وراء هذه الحدود بسبب محدودية سرعة الضوء. تم تشكيل التوهج الخافت الذي نراه أينما وجهنا تلسكوباتنا بعد وقت قصير من الانفجار العظيم ، خلال عصر إعادة تركيب الهيدروجين الأولي ، منذ أكثر من 13 مليار سنة.
في عام 2018 ، تم نشر بيانات من القمر الصناعي بلانك. هذا هو القياس الأكثر دقة لـ CMB. بعد ذلك ، قبل عامين ، أصبح من الواضح مدى قوة انحراف تقدير H0 استنادًا إلى الإشعاع المتبقي عن التقدير بناءً على حركة المجرات المجاورة.
كانت الدراسة الجديدة قادرة على إعادة إنتاج تقدير CMB باستخدام مجموعة بيانات تلسكوب مختلفة وحسابات مختلفة. ولكن النتيجة واحدة. هذا لا يعني أن تقدير H0 من CMB صحيح (توجد مشاكل مع النظريات الفيزيائية المستخدمة في الحسابات) ، ولكن على الأقل لا يوجد خطأ بالتأكيد في القياسات نفسها. زائد واحد لصالح تقدير الأثر.
تم إجراء عمليات رصد CMB من مجموعة ALMA من 2013 إلى 2016. أمضى العلماء عدة سنوات في استخدام أجهزة الكمبيوتر العملاقة لمسح البيانات من مصادر أخرى لموجات الميكروويف. فقط بعد جمع الخريطة الكاملة (درسوا نصف السماء فقط) ، بدأوا في حساب H0.
أتاحت الخريطة الجديدة إعادة التحقق من المسافة من الأرض إلى الخلفية الأثرية. هذه المسافة ، مقترنة بتقدير جديد لمعدل التمدد ، جعلت من الممكن تحسين عمر الكون.
يبقى الاحتمال أن نظرياتنا غير دقيقة ، وبالتالي فإن الحسابات غير دقيقة أيضًا ، ولكن هنا لا يسعنا سوى الانتظار حتى يتم تنقيح النظريات.
نتيجة لذلك ، لا يزال معدل توسع الكون لغزا بالنسبة لنا ، لكن العلماء الذين يدرسون الإشعاع المتبقي لديهم المزيد من الأدلة لصالح تقييمهم.
تم نشر المقالات العلمية على موقع arXiv preprint وإرسالها لمراجعة الأقران.