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國際團(tuán)隊(duì)拍到最清晰宇宙“嬰兒照”,證明宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型仍非常可靠

2025-03-20 01:35:00 來源: 科技日報(bào) 點(diǎn)擊數(shù):

科技日報(bào)記者 張佳欣

一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)19日在美國物理學(xué)會年會上公布了一項(xiàng)突破性成果:他們借助阿塔卡馬宇宙學(xué)望遠(yuǎn)鏡(ACT),拍攝了宇宙誕生后約38萬年(人類迄今所能觀測到的最早宇宙時(shí)代)時(shí)最清晰的圖像。這個(gè)時(shí)期的宇宙相當(dāng)于“嬰兒期”,這些圖像也就相當(dāng)于宇宙的“嬰兒照”。相關(guān)論文已提交《宇宙學(xué)與天體粒子物理學(xué)雜志》。

宇宙微波背景輻射代表了人們能看到的宇宙歷史上的第一個(gè)階段——嬰兒期。這批宇宙微波背景輻射圖像分辨率達(dá)到十多年前普朗克望遠(yuǎn)鏡的5倍,首次清晰揭示了早期宇宙中氫氣和氦氣的運(yùn)動(dòng)軌跡。ACT項(xiàng)目主任蘇珊·斯塔格斯說,他們不僅能看見光亮與黑暗,還能通過光的偏振現(xiàn)象追蹤物質(zhì)運(yùn)動(dòng),如同通過潮汐推斷月球的存在一般,重現(xiàn)了宇宙不同區(qū)域的引力分布。

大爆炸后的最初幾十萬年里,充滿宇宙的原始等離子體溫度極高,光線無法自由傳播,使得宇宙實(shí)際上是不透明的。

研究證實(shí),可觀測宇宙直徑近500億光年,總質(zhì)量相當(dāng)于1900個(gè)“澤塔太陽”(1澤塔=1021)。其中暗物質(zhì)占26%(500個(gè)澤塔太陽),暗能量占68%(1300個(gè)澤塔太陽),普通物質(zhì)僅占6%(100個(gè)澤塔太陽)。此外,微小的中微子粒子構(gòu)成的質(zhì)量最多相當(dāng)于4個(gè)澤塔太陽。

論文主要作者之一、法國巴黎薩克雷大學(xué)蒂博·路易斯指出,宇宙中幾乎所有的氦元素都在大爆炸后3分鐘內(nèi)形成,而構(gòu)成人體的元素,主要是碳,還有氧、氮、鐵,甚至微量的金,則是后期恒星核聚變的產(chǎn)物,它們只是這個(gè)宇宙“大雜燴”中的點(diǎn)綴。

關(guān)于宇宙年齡,新數(shù)據(jù)將精度提升至0.1%,確認(rèn)為138億年。團(tuán)隊(duì)還驗(yàn)證了宇宙膨脹速度,即哈勃常數(shù)。結(jié)果顯示,其值介于67—68千米/秒/百萬秒差距之間。

研究證明,當(dāng)前的宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型仍非常可靠。

責(zé)任編輯:常麗君

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