Новый взгляд на старый свет возобновил дискуссии о возрасте Вселенной

Наблюдения космического микроволнового фона космическим телескопом Атакама в Чили позволяют предположить, что Вселенной 13,8 миллиарда лет.

Астрономы с помощью Космологического телескопа АСТАКА (National Science Foundation) по-новому взглянули на самый старый свет во Вселенной [также известный как космический микроволновый фон]. Их новые наблюдения плюс немного космической геометрии позволяют предположить, что Вселенной 13,77 миллиарда плюс минус 40 миллионов лет.

Новая оценка соответствует оценке, предоставленной стандартной моделью Вселенной, и измерениям того же света, выполненного спутником Планка. Это добавляет новый поворот в продолжающиеся дебаты в сообществе астрофизиков, сказала Симона Айола, главный автор одной из двух новых статей о результатах, опубликованных на arXiv.org.

В 2019 году исследовательская группа, измеряющая движения галактик, рассчитала, что Вселенная на сотни миллионов лет моложе, чем предсказывала команда Планка. Это несоответствие предполагало, что может потребоваться новая модель для Вселенной, и вызывало опасения, что один из наборов измерений может быть неправильным.

Возраст Вселенной также показывает, насколько быстро расширяется космос — число, измеряемое постоянной Хаббла. Новые измерения на космическом телескопе Атакама показывают, что постоянная Хаббла составляет 67,6 километра в секунду на мегапарсек. Это означает, что объект на расстоянии 1 мегапарсек (около 3,26 миллиона световых лет) от Земли удаляется от нас со скоростью 67,6 километра в секунду из-за расширения Вселенной. Этот результат практически совпадает с предыдущей оценкой 67,4 км/с на мегапарсек, выполненной командой Планка, но медленнее, чем 74 км/с на мегапарсек, полученной из измерений галактик.

Если ученые смогут оценить, как далеко свет от космического микроволнового фона прошел до Земли, они могут рассчитать возраст Вселенной. Это легче сказать, чем сделать. Судить о космических расстояниях от Земли сложно. Поэтому вместо этого ученые измеряют угол в небе между двумя удаленными объектами, когда Земля и два объекта образуют космический треугольник. Если астрономы также знают физическое разделение между этими объектами, они могут использовать геометрию, чтобы оценить расстояние объектов от Земли.

Тонкие вариации свечения космического микроволнового фона предлагают опорные точки для формирования двух других вершин треугольника. Эти изменения температуры и поляризации были результатом квантовых флуктуаций в ранней Вселенной, которые усиливались расширяющейся Вселенной в области различной плотности. (Более плотные участки будут образовывать скопления галактик.) Ученые достаточно хорошо изучили ранние годы существования Вселенной, чтобы знать, что эти изменения космического микроволнового фона обычно должны быть разнесены на каждый миллиард световых лет для температуры и вдвое меньше, чем для поляризации.

Источники: Фото: Atacama Cosmology / ACT Collaboration / Simons Foundation