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本文由 Robert Lea 原创,中文:奈亚拉托离谱
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大爆炸还是扩展模型?阿塔卡马望远镜扫清迷雾
地上的阿塔卡马,天上的普朗克,携手证实哈勃悖论

(主图)阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)所见的宇宙微博背景辐射图(CMB),微波的偏振用黑色小箭头表示。(插图)阿塔卡马宇宙望远镜坐落在智利的阿塔卡马沙漠上。
(图片来源:阿塔卡马宇宙望远镜协会)
“哈勃悖论“重回视野,新的宇宙地图加重了谜团
这意味着我们需要重新打扫房间,收窄可见的前进路径,以及不再把能量花费在已经被证明是死路的研究方向上。

阿塔卡马太空望远镜(ACT)的探索生涯也许已经落下了帷幕,然而,在过去近20年的观测之中,它最终取得的数据为未来的宇宙探索工作铺设了一张地图。事实上,这些数据的出现,代表我们对宇宙进化的理解向前迈进了重要的一步——它证实了测量“哈勃常数”时出现的复杂的差异,该常数代表宇宙每一个细微纤维膨胀时的速度。
概括来说,这就是差距:当我们从近处的本地宇宙出发,利用人们熟知的“Ia型超新星”作为标准距离指示器,可以测量出哈勃常数。然而,当我们利用来自更遥远宇宙的“化石射线”作为测量标尺时,会得到一个完全不同的值。这一切被称为“哈勃悖论”。

来自ACT的最终数据代表了从极其遥远的宇宙空间得到的观测结果,它们表明,哈勃悖论是一个真实存在的问题。
这听起来也许是宇宙学的退步而不是重要的进展。然而,通过证明哈勃常数的数值会根据测量地点与银河系之间的距离而发生变化,ACT帮助排除了许多宇宙进化的扩展模型。它们是众所周知的 “标准宇宙模型”——也被称为等离子态冷暗物质模型(LCDM)——的替代品。这意味着2007年开始运行,至2022年停止观测的ACT望远镜,在它的生涯中留下了重要而迷人的传奇一笔。毫无疑问,它的发现会载入未来的宇宙学教科书。

通过对宇宙微波背景辐射(CMB)进行精确的测量,ACT望远镜创造了这项突破。宇宙微波背景辐射是来自远古宇宙的“化石”电磁波,由大爆炸之后的瞬间事件产生,以微波的形态充满整个宇宙。测量得到的CMB偏振分布图——这一化石电磁波的温度地图——填补了2009至2013年间欧洲航天局(ESA)普朗克太空探测器测量得到的图景。两种不同形式的CMB之间的差异在于,ACT的偏振分布数据拥有远高于前者的分辨率。

“当我们比较二者时,有点像是擦干净了你的眼镜,”厄米尼亚‧卡拉布雷斯,来自卡迪夫大学的宇宙学家,ACT协会的成员,在一篇声明中说道。
普朗克探测器的初始任务是测量宇宙微波背景辐射的温度,科学家们的目的是利用这些数据来更好地理解CMB中的细微变化,这有助于指示早期宇宙的组成成分。然而,收集到的数据库里留有可观的空缺,而它们中的很大一部分已被ACT所填补。
“这是迄今为止第一次,新的实验达到了和普朗克探测器一样的观测水准,”来自法国巴黎萨克雷大学的提伯特·路易斯说道。

关于这一壮举尤为引人注目的是,普朗克探测器在太空中完成了它对宇宙微波背景辐射的探索,阿塔卡马望远镜则位于地球上,海拔约16400英尺(合5000米)的智利北部大气层中。
“我们的新成果显示,由ACT的宇宙微波背景辐射数据推测出的哈勃常数符合普朗克的测量结果——不仅仅是温度数据,偏振数据也相符,这使得哈勃悖论更加牢固,”科林‧希尔,一名来自哥伦比亚大学的宇宙学家,在声明中说道。

“我们对它们进行了完全独立的评估,”卡拉布雷斯提到,“我们没有尝试着去打倒它们,只是在进行研究。结果很清晰:新的观测结果,拥有全新的比例与偏振部分,几乎移除了所有这类猜想成立的空间。它确实使这些理论的‘游乐场’收窄了一点。”
这支团队的研究可以在论文版本库网站arXiv上查到,两篇伴生论文同样发表于该网站。
BY: Robert Lea
FY: 奈亚拉托离谱
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翻译:天文志愿文章组-奈亚拉托离谱
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自:https://www.space.com/astronomy/hubble-tension-is-back-again-as-a-new-cosmic-map-deepens-the-puzzle
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