
科技日报记者 张佳欣
经过近20年的观测与科研积累,阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)合作组发布了第六次,也是最终一次重大数据集,为这项国际合作画上句号的同时,也为宇宙学研究打开了新的起点。相关三篇论文24日发表于《宇宙学与粒子天体物理学杂志》,系统展示了最新的宇宙微波背景辐射(CMB)观测成果,并对广泛讨论的哈勃张力以及多种扩展宇宙学模型给出了新的约束,标志着科学家对宇宙演化及其当前状态的理解取得了重大进展。
ACT的重要的成果之一,是证实了当今宇宙学中最大的难题之一,即所谓的哈勃张力。人们知道宇宙正在膨胀,并且可以根据观测数据估算其当前的膨胀速率。问题在于,利用来自极其遥远时期(例如CMB)的数据推断出的膨胀速率,与观测距离更近的天体所得到的膨胀速率存在差异。此次ACT给出的结果与普朗克高度一致,无论从温度数据还是极化数据推断出的膨胀速率都指向同一数值,从而使这一张力更加稳固。
研究团队还利用最新数据,对过去十余年来为解释哈勃张力而提出的约30种扩展宇宙学模型进行了系统检验。这些模型通常通过调整早期宇宙的能量成分,或引入新的物理过程,来尝试消除不同测量方法得到的哈勃常数之间的差异。然而,ACT的高精度观测为这些模型设定了更严格的约束条件,结果显示,它们几乎都无法同时与最新CMB数据和其他天文观测保持一致。
借助此次ACT最新发布的图像,科学家还获得了比普朗克卫星提供的更为清晰的“早期宇宙”图像。而尽管ACT望远镜的观测任务已经结束,其数据仍将长期为宇宙学研究提供价值。团队成员表示,ACT与普朗克卫星的数据互补性极强,两者结合可为宇宙成分、时空结构及演化历史提供迄今最全面的视角。
总编辑圈点
ACT发布最终数据集,是天文学界一项里程碑式的成果。它为我们提供了迄今为止最清晰的宇宙“婴儿期”照片,加深了我们对宇宙的起源和演化的理解。这些数据确认了“哈勃张力”,也让我们发现,所有的扩展宇宙学模型都无法精确匹配宇宙的膨胀进程,让人重新审视标准宇宙模型的重要性。ACT虽然已经退役,但这场国际合作产生的数据集已向全球公开,它能力更强的继任者也已投入运行。对宇宙的探索没有终点,人类还将继续前行。

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