Международная команда астрономов представила самые четкие и точные изображения Вселенной в ее младенчестве. Эти уникальные снимки показывают реликтовое космическое микроволновое излучение (CMB), которое путешествовало более 13 миллиардов лет, чтобы достичь наших телескопов. Исследование проводилось коллаборацией Атакамского космологического телескопа (ACT), а результаты были представлены на ежегодном собрании Американского физического общества 19 марта 2025 года. Материалы исследования были направлены для экспертной оценки в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Полученные изображения демонстрируют Вселенную, когда ей было всего около 380 000 лет – настоящее космическое детство по сравнению с ее нынешним возрастом. На снимках видно формирование древних облаков водорода и гелия, которые позднее сконденсировались в первые звезды и галактики. Важно отметить, что новые данные подтвердили простую модель Вселенной, исключив конкурирующие альтернативные теории.
Согласно последним измерениям, наблюдаемая Вселенная простирается почти на 50 миллиардов световых лет во всех направлениях. Ее общая масса эквивалентна 1 900 зетта-солнц (это 2 триллиона триллионов солнц). Возраст Вселенной теперь уточнен до 13,8 миллиардов лет с погрешностью всего ±0,1%.
Распределение массы во Вселенной оказалось крайне неравномерным. Обычная материя, из которой состоят все видимые объекты, включая людей, планеты и звезды, составляет лишь 100 зетта-солнц или 5,3% от общей массы. Эта обычная материя состоит на 75% из водорода и на 25% из гелия. Более тяжелые элементы, такие как углерод, кислород, азот, железо и золото, сформировались позже в недрах звезд.
Темная материя, невидимая субстанция, которую мы можем обнаружить только по ее гравитационному воздействию, составляет 500 зетта-солнц или 26,3% от общей массы Вселенной. Наибольшую долю занимает загадочная темная энергия – 1 300 зетта-солнц или 68,4% от общей массы, которая, как считается, ответственна за ускоренное расширение Вселенной.
Одним из важных результатов исследования стало подтверждение более низкого значения постоянной Хаббла – 67-68 км/с/Мпк. Это противоречит измерениям, полученным при наблюдении ближайших галактик, которые дают значение 73-74 км/с/Мпк. Новые данные не поддерживают модели с более высокими темпами расширения, что усиливает так называемую «напряженность Хаббла» – одну из самых интригующих загадок современной космологии.
В исследовании активное участие принимала команда из Кардиффского университета. Профессор Эрминия Калабрезе, директор по исследованиям и ведущий автор работы, вместе с профессором Кэрол Такер и постдокторальным исследователем Хидде Йенсе внесли значительный вклад в проект. Группа астрономического приборостроения Кардиффского университета участвует в оптической компоновке ACT с 2004 года. Они предоставили уникальные фильтры, обеспечивающие необходимую чувствительность детекторов.
Хотя ACT завершил свои наблюдения в 2022 году, работа ученых продолжается. Теперь фокус исследований смещается на новую обсерваторию Саймонса в Чили. Команда Кардиффского университета будет продолжать участие в этом следующем крупном проекте по изучению космического микроволнового фона, что позволит получить еще более детальные «фотографии» ранней Вселенной и, возможно, разрешить существующие космологические противоречия.
Изображение носит иллюстративный характер
Полученные изображения демонстрируют Вселенную, когда ей было всего около 380 000 лет – настоящее космическое детство по сравнению с ее нынешним возрастом. На снимках видно формирование древних облаков водорода и гелия, которые позднее сконденсировались в первые звезды и галактики. Важно отметить, что новые данные подтвердили простую модель Вселенной, исключив конкурирующие альтернативные теории.
Согласно последним измерениям, наблюдаемая Вселенная простирается почти на 50 миллиардов световых лет во всех направлениях. Ее общая масса эквивалентна 1 900 зетта-солнц (это 2 триллиона триллионов солнц). Возраст Вселенной теперь уточнен до 13,8 миллиардов лет с погрешностью всего ±0,1%.
Распределение массы во Вселенной оказалось крайне неравномерным. Обычная материя, из которой состоят все видимые объекты, включая людей, планеты и звезды, составляет лишь 100 зетта-солнц или 5,3% от общей массы. Эта обычная материя состоит на 75% из водорода и на 25% из гелия. Более тяжелые элементы, такие как углерод, кислород, азот, железо и золото, сформировались позже в недрах звезд.
Темная материя, невидимая субстанция, которую мы можем обнаружить только по ее гравитационному воздействию, составляет 500 зетта-солнц или 26,3% от общей массы Вселенной. Наибольшую долю занимает загадочная темная энергия – 1 300 зетта-солнц или 68,4% от общей массы, которая, как считается, ответственна за ускоренное расширение Вселенной.
Одним из важных результатов исследования стало подтверждение более низкого значения постоянной Хаббла – 67-68 км/с/Мпк. Это противоречит измерениям, полученным при наблюдении ближайших галактик, которые дают значение 73-74 км/с/Мпк. Новые данные не поддерживают модели с более высокими темпами расширения, что усиливает так называемую «напряженность Хаббла» – одну из самых интригующих загадок современной космологии.
В исследовании активное участие принимала команда из Кардиффского университета. Профессор Эрминия Калабрезе, директор по исследованиям и ведущий автор работы, вместе с профессором Кэрол Такер и постдокторальным исследователем Хидде Йенсе внесли значительный вклад в проект. Группа астрономического приборостроения Кардиффского университета участвует в оптической компоновке ACT с 2004 года. Они предоставили уникальные фильтры, обеспечивающие необходимую чувствительность детекторов.
Хотя ACT завершил свои наблюдения в 2022 году, работа ученых продолжается. Теперь фокус исследований смещается на новую обсерваторию Саймонса в Чили. Команда Кардиффского университета будет продолжать участие в этом следующем крупном проекте по изучению космического микроволнового фона, что позволит получить еще более детальные «фотографии» ранней Вселенной и, возможно, разрешить существующие космологические противоречия.
