Gambaran terbaru dari Atacama Cosmology Telescope (ACT) memberikan gambaran paling Presisi tentang “langkah pertama” alam semesta menuju pembentukan bintang dan galaksi. Gambar-gambar ini menampilkan latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), peninggalan Terang pertama di alam semesta, yang menggambarkan kondisi kosmos berusia 13,8 miliar tahun Ketika baru berusia 380.000 tahun setelah Big Bang.
Mengungkap Rahasia Kosmos Awal
Keberhasilan ACT ini membantu ilmuwan memverifikasi model standar kosmologi, yang merupakan deskripsi terbaik tentang pembentukan dan evolusi alam semesta. Dengan resolusi tinggi, Gambaran ini menampilkan intensitas dan polarisasi Terang pertama dengan ketajaman luar Normal.
Data baru dari ACT mengungkap pergerakan gas purba di alam semesta yang tertarik oleh gravitasi. Ini menunjukkan pembentukan Gugusan hidrogen dan helium Antik yang nantinya akan runtuh Demi membentuk bintang pertama. Dengan demikian, alam semesta mulai menapaki jalannya menuju pembentukan galaksi.
“Kita menyaksikan langkah awal menuju terbentuknya bintang dan galaksi pertama,” kata Suzanne Staggs, Direktur ACT dan peneliti dari Universitas Princeton. “Kami Bukan hanya Menyaksikan Terang dan kegelapan, tetapi juga polarisasi Terang dengan resolusi tinggi, yang membedakan ACT dari teleskop sebelumnya seperti Planck.”
Jejak Terang Pertama Alam Semesta
Sebelum 380.000 tahun setelah Big Bang, alam semesta adalah tempat yang Betul-Betul gelap. Pada Ketika itu, kosmos sangat panas dan padat, penuh dengan plasma yang mengandung elektron bebas yang Lalu-menerus menyebarkan foton (partikel Terang), sehingga Terang Bukan Bisa bergerak bebas. Hal ini Membikin alam semesta tampak buram seperti kabut tebal.
Ketika alam semesta mulai mengembang dan mendingin hingga Sekeliling 3.000 Kelvin (Sekeliling 2.700 derajat Celsius), elektron dapat bergabung dengan proton membentuk atom Independen pertama, Merukapan hidrogen dan helium. Peristiwa ini dikenal sebagai “hamburan terakhir,” di mana foton akhirnya Bisa bergerak bebas dan alam semesta menjadi transparan. Terang pertama inilah yang sekarang kita lihat sebagai CMB, dengan variasi kecil atau “anisotropi” yang menunjukkan fluktuasi kepadatan materi pada Ketika hamburan terakhir terjadi.
Dari posisinya di Pegunungan Andes, Chili, ACT berhasil menangkap Terang yang telah melakukan perjalanan selama lebih dari 13 miliar tahun. Sebelumnya, gambar paling Presisi tentang CMB berasal dari teleskop luar angkasa Planck. Tetapi, menurut Sigurd Naess dari Universitas Oslo, ACT Mempunyai resolusi lima kali lebih tinggi dari Planck dan lebih sensitif, sehingga memungkinkan pengamatan polarisasi dengan lebih Jernih dan mencakup area langit yang lebih luas dibandingkan teleskop lain.
Perjalanan Menelusuri Waktu Kosmis
Pengamatan ini mengungkap alam semesta yang dapat diamati membentang Dekat 50 miliar tahun Terang ke segala arah. Massa total alam semesta diperkirakan setara dengan Sekeliling 2 triliun triliun Surya.
Dari jumlah ini, hanya 100 “zetta-Surya” yang terdiri dari materi Normal yang kita lihat sehari-hari, dengan tiga perempatnya berupa hidrogen dan seperempatnya helium. Sementara itu, 500 zetta-Surya massa berasal dari materi gelap, dan 1.300 zetta-Surya massa berasal dari Daya gelap yang mempercepat Perluasan alam semesta.
Neutrino, partikel tak bermuatan dan Dekat tanpa massa, menyumbang Sekeliling empat zetta-Surya dari total massa alam semesta. Partikel ini begitu lemah berinteraksi sehingga Sekeliling 100 triliun neutrino melewati tubuh kita setiap detik tanpa kita sadari.
Penemuan ini juga memperkuat perkiraan usia alam semesta yang tetap di Nomor 13,8 miliar tahun dengan tingkat ketidakpastian hanya 0,1%. Dengan mempelajari gelombang yang merambat di awal alam semesta, para ilmuwan dapat menentukan laju Perluasan alam semesta di masa-masa awalnya.
Menyelesaikan Masalah “Hubble Tension”
Salah satu tantangan Primer dalam kosmologi adalah perbedaan dalam pengukuran konstanta Hubble, yang menentukan laju Perluasan alam semesta. Pengukuran berdasarkan gerakan galaksi-galaksi terdekat menunjukkan nilai 73-74 km/s/Mpc, lebih tinggi dari nilai 67-68 km/s/Mpc yang diperoleh dari CMB.
Tim ACT menggunakan Gambaran resolusi tinggi ini Demi menghitung kembali konstanta Hubble dan menemukan bahwa hasilnya selaras dengan pengukuran sebelumnya dari CMB. Mereka juga meneliti kemungkinan model kosmologi alternatif yang dapat menjelaskan perbedaan ini, termasuk perubahan perilaku neutrino dan fase tambahan Perluasan Segera di awal alam semesta. Tetapi, data ACT Bukan menunjukkan bukti yang mendukung hipotesis tersebut, yang mengindikasikan bahwa model standar kosmologi tetap menjadi teori paling Presisi.
“Kami sedikit terkejut bahwa kami Bukan menemukan bukti yang mendukung nilai Perluasan yang lebih Segera,” kata Staggs. “Kami berharap Eksis petunjuk kecil yang Bisa menjelaskan ketegangan Hubble, tetapi data kami Bukan menunjukkan hal itu.”
Masa Depan Observasi Kosmos
ACT menyelesaikan misinya tahun 2022 dan kini para astronom beralih ke Observatorium Simons, yang lebih canggih dan terletak di Posisi yang sama di Cile. Data ACT yang dipublikasikan tersedia di arsip LAMBDA NASA, sementara makalah ilmiahnya dapat diakses melalui situs web Formal Atacama Cosmology Telescope Universitas Princeton.
Dengan teknologi observasi yang semakin maju, kita mungkin akan segera memperoleh pemahaman yang lebih dalam tentang asal-usul dan evolusi alam semesta, serta menyibak lebih banyak Rahasia yang Lagi tersimpan di bentangan kosmos yang luas. (Space/Z-2)
