Kuvassa on kosmisen taustasäteilyn kuva, joka näyttää tiheysvaihteluita.
Luotto: ACT-yhteistyö; ESA/Planck-yhteistyö.
Luotto: ACT-yhteistyö; ESA/Planck-yhteistyö.
ACT on tallentanut valoa, joka on säteillyt noin 380 000 vuotta suuren räjähdyksen jälkeen, ajanjaksona, jolloin ensimmäiset kosmiset rakenteet alkoivat muodostua. Suzanne Staggs, konsortion johtaja, toteaa, että tämä havainto mahdollistaa tähtien ja galaksien alkujen näkemisen. Valon polarisaatio, joka on mitattu ennennäkemättömällä tarkkuudella, erottaa nämä tulokset Planckin havainnoista.
ACT:n tiedot valaisevat ensimmäisten galaksien muodostumista, tarjoten hetkellisen kuvan universumista sen nuoruudessa. Mark Devlin selittää, että nämä mittaukset vaativat viiden vuoden havainnointia äärimmäisen herkällä havaitsemislaitteistolla. Lämpötilan ja polarisaation vaihtelut paljastavat aineen liikkeitä tuona aikana.
Kosmisen taustasäteilyn valon polarisaatio on avain nuoren universumin ymmärtämiseen. Sigurd Naess korostaa, että ACT:n resoluutio on viisi kertaa parempi kuin Planckin. Nämä havainnot mahdollistavat ei vain sen näkemisen, missä kaasut sijaitsivat, vaan myös sen, miten ne liikkuivat painovoiman vaikutuksesta.
ACT:n tulokset auttavat myös tarkentamaan tietämystämme nykyisestä universumista. Erminia Calabrese mainitsee, että havaittavissa oleva universumi ulottuu lähes 50 miljardin valovuoden päähän. Tumman aineen ja pimeän energian osuus on huomattavasti suurempi kuin näkyvän aineen, joka edustaa vain pientä osaa.
Universumin ikä on nyt arvioitu olevan 13,8 miljardia vuotta entistä tarkemmin. Nämä edistysaskeleet luovat pohjaa tulevalle Simons-observatoriolle, joka jatkaa kosmisen taustasäteilyn tutkimista. Jo Dunkley näkee näissä tiedoissa ainutlaatuisen mahdollisuuden jäljittää kosmista kehitystä.
Mitä kosminen taustasäteily on?
Kosminen taustasäteily (CMB) on universumin vanhin valo, joka on säteillyt noin 380 000 vuotta suuren räjähdyksen jälkeen. Se on mikroaaltosäteilyä, joka täyttää tasaisesti avaruuden ja todistaa ajasta, jolloin universumi tuli läpinäkyväksi.
Tänä aikana universumi oli liian kuuma ja tiheä, jotta valo olisi voinut levitä vapaasti. CMB merkitsee siis hetkeä, jolloin fotonit pystyivät alkamaan matkustaa esteittä, tarjoten kuvan universumista sen alkuvaiheissa.
Pienet lämpötilan vaihtelut CMB:ssä heijastavat aineen tiheyden vaihteluita nuoresta universumista. Nämä vaihtelut ovat tulevien kosmisten rakenteiden, kuten galaksien ja galaksijoukkojen, siemeniä.
CMB:n tutkimus mahdollistaa kosmologeille teorioiden testaamisen universumin alkuperästä ja kehityksestä. ACT:n tuoreet tiedot tarjoavat ennennäkemättömiä yksityiskohtia näistä varhaisista kosmisista vaiheista.
Kuinka valon polarisaatio paljastaa universumin historian?
CMB:n valon polarisaatio tapahtuu, kun se vuorovaikuttaa tiheysrakenteiden kanssa nuorella universumilla. Tämä vuorovaikutus muuttaa valoaallon värähtelysuuntaa, paljastaen tietoa näistä rakenteista.
Mittaamalla tätä polarisaatiota tutkijat voivat rekonstruoida aineen liikkeitä varhaisessa universumissa. Tämä auttaa ymmärtämään, kuinka painovoima vaikutti ensimmäisten galaksien muodostumiseen.
ACT on tallentanut nämä polarisaatiosignaalit ennennäkemättömällä tarkkuudella, ylittäen huomattavasti aikaisempien instrumenttien, kuten Planckin, kyvyt. Nämä havainnot avaavat uuden ikkunan nuoren universumin fyysisiin prosesseihin.
Näiden mekanismien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää pimeän aineen ja pimeän energian mysteerien selvittämiseksi, jotka hallitsevat universumin koostumusta.