在宇宙學(xué)的一個(gè)重大突破中，科學(xué)家捕捉到了一張圖像，以驚人的精度揭示了宇宙最早的時(shí)刻以驚人的精度。得益于先進(jìn)的天文望遠(yuǎn)鏡，特別是在智利的阿塔卡馬宇宙學(xué)望遠(yuǎn)鏡（ACT)，天文學(xué)家現(xiàn)在可以比以往更深入地觀察宇宙，揭示宇宙誕生和演化的新見(jiàn)解。
揭開(kāi)宇宙最初的時(shí)刻
對(duì)宇宙的探索一直吸引著人類(lèi)，但隨著最近的技術(shù)進(jìn)步，科學(xué)家們現(xiàn)在能夠做出曾經(jīng)被認(rèn)為不可能的發(fā)現(xiàn)。
ACT望遠(yuǎn)鏡在這些突破中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，捕捉到了宇宙早期結(jié)構(gòu)的極其詳細(xì)的圖像。
這些圖像提供了一個(gè)前所未見(jiàn)的視角，展示了宇宙原始狀態(tài)下的密度變化，使人們能夠更深入地了解其組成和演化。
宇宙微波背景:一瞥過(guò)去
早期宇宙是一個(gè)如此熱和密集的地方，以至于光無(wú)法自由地傳播。直到大約380,000年之后大爆炸宇宙才冷卻到足以讓光逃逸，留下一個(gè)被稱(chēng)為宇宙微波背景的印記。
這種微弱的輻射在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻提供了宇宙的獨(dú)特快照，作為早期宇宙的“化石”光。以前的望遠(yuǎn)鏡，如NASA宇宙背景探測(cè)器（COBE） 和歐洲航天局's普朗克衛(wèi)星以越來(lái)越高的精度繪制了CMB的地圖。
現(xiàn)在，ACT望遠(yuǎn)鏡將這一努力提升到了一個(gè)新的高度，首次捕捉到了早期宇宙密度波動(dòng)的詳細(xì)圖像。
這張新圖像顯示了輻射的振動(dòng)方向（或偏振）。右側(cè)的放大倍率為10度。偏振光會(huì)以特定方向振動(dòng)；藍(lán)色顯示了周?chē)獾恼駝?dòng)向向其傾斜的地方，如自行車(chē)上的輻條；橙色顯示了振動(dòng)方向圍繞其旋轉(zhuǎn)的地方。（圖片來(lái)源:ACT）
阿克特的革命性發(fā)現(xiàn)
由ACT望遠(yuǎn)鏡捕捉的圖像揭示了宇宙早期階段密度方面的意外變化。宇宙遠(yuǎn)非均勻，它展示出具有不同密度的區(qū)域，而這些波動(dòng)在宇宙結(jié)構(gòu)的形成中起著關(guān)鍵作用。
密度更大的區(qū)域吸引了更多的物質(zhì)，最終導(dǎo)致了巨大的氫和氦云的形成。在引力的作用下，這些云崩塌形成了第一批恒星。
這些發(fā)現(xiàn)不僅支持標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型的預(yù)測(cè) ，而且它們也完善了我們對(duì)宇宙年齡的理解，該年齡約為138億年。
然而，這一發(fā)現(xiàn)也揭示了宇宙學(xué)中一個(gè)尚未解決的重大問(wèn)題哈勃張力。這指的是宇宙膨脹率的不同測(cè)量值之間的差異，它將繼續(xù)在科學(xué)家中引發(fā)爭(zhēng)論。
左邊是阿塔卡馬宇宙學(xué)望遠(yuǎn)鏡的新半天空?qǐng)D像的一部分，補(bǔ)充了普朗克衛(wèi)星的測(cè)量數(shù)據(jù)。三波長(zhǎng)的光被組合在一起，以紫色突出銀河系，以灰色突出宇宙微波背景。天空被旋轉(zhuǎn)，以突出獵戶(hù)座星云所在的銀河系部分，右側(cè)的5度放大顯示（圖片來(lái)源:ACT合作）
對(duì)暗物質(zhì)和暗能量的探索
這些發(fā)現(xiàn)的潛在影響可能在于它們能夠揭示暗物質(zhì)和暗能量，宇宙中最神秘的兩個(gè)組成部分。
暗物質(zhì)和暗能量雖然無(wú)法直接觀測(cè)，但它們構(gòu)成了宇宙的大部分質(zhì)量和能量。ACT望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到的暗物質(zhì)和能量的波動(dòng)提供了寶貴的線(xiàn)索，可以幫助我們更深入地了解這些看不見(jiàn)的力量。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，科學(xué)家們希望未來(lái)的天文臺(tái)，如Simons天文臺(tái)——下一代望遠(yuǎn)鏡，將提供更精確的測(cè)量和對(duì)暗物質(zhì)和暗能量的本質(zhì)的洞察。這些進(jìn)展可能會(huì)徹底改變我們對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)和推動(dòng)其擴(kuò)張的力的理解。
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