智利的阿塔卡馬宇宙學望遠鏡（ACT）花了近二十年的時間研究宇宙是如何開始、由什麼組成以及如何演化成目前的狀態。原來是天文台 中止服務 現在已經是 2022 年了，但最新一批數據仍在宇宙界引起震動。
最近發表的一項研究 宇宙學與天體粒子物理學雜誌 這些數據被用來測試大約 30 個宇宙演化的“擴展”模型，這些模型是宇宙學標準模型的替代模型。這些替代方案試圖解釋標準模型無法解釋的一些宇宙現象，例如哈勃張量，即宇宙膨脹率的不同測量之間的差異。
研究人員排除了他們測試的每個擴展模型。連同最新的 JCAP 出版物 他學習 使用 ACT 的最終數據來確認哈勃張力，結果加深了這個宇宙之謎，讓專家們對宇宙膨脹的驅動因素產生了更多疑問。
“我們完全獨立地評估了它們，”卡迪夫大學的宇宙學家、測試擴展模型的研究的合著者埃爾米尼亞·卡拉布雷斯在一篇文章中說。 陳述。 “我們並不是想擊落它們，只是為了研究它們。結果很明顯：新的觀察、新的尺度和極化，有效地消除了這種演習的範圍。它們稍微縮小了理論上的‘競爭環境’。”
不斷增長的宇宙之謎
有兩種主要方法來測量宇宙的膨脹率，也稱為哈勃常數。一種方法涉及觀察大爆炸（宇宙微波背景）的剩餘輻射，另一種方法觀察當地宇宙中的星系和超新星。
根據宇宙學標準模型，兩種方法應該產生相同的值。問題是他們不這樣做。這本質上就是哈勃張力。
研究人員花了數年時間試圖解釋這種差異，並提出了幾個有趣的假設。其他人有 成立 有證據表明哈勃張量實際上可能並不存在。最新的 ACT 數據強化了這一宇宙困境的論據，但它並沒有讓專家們更接近解決這個問題。
更多問題，但更清晰的答案路徑
那麼，“有什麼大不了的？”她問。嗯，一方面，通過 ACT 觀測確認哈勃張量意味著我們可以非常確定這個問題是真實存在的。
該望遠鏡以前所未有的精度測量了宇宙微波背景，生成了補充溫度圖的偏振圖 生物 由歐洲航天局的普朗克航天器。相比之下，ACT 地圖——發表 在第三項 JCAP 研究中，它的準確性比普朗克研究高得多。這主要是因為 ACT 主鏡比普朗克鏡大得多，直徑約為 20 英尺（6 米）。
“當我們比較（地圖）時，這有點像清潔玻璃，”卡拉布雷斯說。因此，ACT 數據填補了我們對 CMB 理解的幾個空白。
“我們的新結果表明，從 ACT CMB 數據推斷出的哈勃常數與普朗克常數一致，不僅來自溫度數據，而且來自偏振，這使得哈勃差異更加強勁，”哥倫比亞大學宇宙學家、使用 ACT 數據確認哈勃張量的研究的合著者科林·黑爾在聲明中表示。
ACT 觀測結果還讓 Calabrese 和她的同事排除了幾種試圖解釋哈勃抖動的擴展模型。雖然這縮小了可能性的範圍，但它提供了一條清晰的前進道路。如果這些模型是一條死胡同，那麼是時候停止追求它們並在其他地方尋找答案了。
ACT 的運行壽命可能已經結束，但其最終數據的發布標誌著宇宙學家致力於解決哈勃緊張問題的新開始。專家們將在未來幾年繼續使用這些數據，越來越接近更好地了解我們不斷膨脹的宇宙。
