本文介绍了一个国际研究团队借助阿塔卡马宇宙学望远镜拍摄到宇宙诞生后约38万年时最清晰的图像,相当于宇宙的“婴儿照”,并阐述了这些图像带来的一系列关于宇宙的新发现,如早期氢气和氦气运动轨迹、宇宙物质构成、宇宙年龄和膨胀速度等,还验证了宇宙学标准模型的可靠性。
在探索宇宙奥秘的征程中,一幅全新的婴儿期宇宙图像震撼登场。这幅图像清晰地展示了最早期光线的强度和偏振情况,犹如一把神秘的钥匙,为我们揭开了古老的、正在凝聚的氢和氦云团形成的神秘面纱。
科技日报北京3月19日消息(记者张佳欣),一个国际研究团队在19日举行的美国物理学会年会上公布了一项具有突破性意义的成果。他们利用阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT),成功拍摄到了宇宙诞生后约38万年时最清晰的图像。要知道,这个时期的宇宙就如同人类的婴儿阶段,所以这些图像也被形象地称为宇宙的“婴儿照”。目前,相关论文已提交至《宇宙学与天体粒子物理学杂志》等待进一步的研究和探讨。
宇宙微波背景辐射,就像是一把时光钥匙,开启了我们对宇宙历史上第一个阶段——婴儿期的认知大门。而这次获得的这批宇宙微波背景辐射图像,其分辨率更是达到了十多年前普朗克望远镜所拍摄图像的5倍之多。这一巨大的提升,让我们首次能够清晰地看到早期宇宙中氢气和氦气的运动轨迹,仿佛在宇宙的历史长河中找到了一条清晰的脉络。ACT项目主任苏珊·斯塔格斯形象地解释道,他们不仅能看到宇宙中的光亮与黑暗,还能通过光的偏振现象来追踪物质的运动,就如同通过潮汐的变化来推断月球的存在一样,进而重现了宇宙不同区域的引力分布,为我们描绘出一幅更加完整的宇宙早期图景。
在大爆炸后的最初几十万年里,整个宇宙就像一个炽热的熔炉,充满了温度极高的原始等离子体。在这样的环境下,光线根本无法自由传播,使得宇宙实际上处于一种不透明的状态。这就像是一层神秘的面纱,遮住了我们窥探宇宙早期秘密的视线。
经过深入的研究证实,我们可观测的宇宙直径接近500亿光年,其总质量相当于1900个“泽塔太阳”(1泽塔 = 1021)。在这个庞大的宇宙质量构成中,暗物质占据了26%(相当于500个泽塔太阳),暗能量更是占到了68%(相当于1300个泽塔太阳),而我们所熟知的普通物质仅仅只占6%(相当于100个泽塔太阳)。此外,微小的中微子粒子构成的质量最多相当于4个泽塔太阳。这一发现让我们对宇宙的物质构成有了全新的认识,也更加凸显了暗物质和暗能量在宇宙中的重要地位。
论文主要作者之一、法国巴黎萨克雷大学的蒂博·路易斯指出,宇宙中几乎所有的氦元素都是在大爆炸后3分钟内迅速形成的。而构成我们人体的元素,像主要的碳元素,以及氧、氮、铁,甚至微量的金元素,则是后期恒星核聚变的产物。这些元素就像是宇宙这个“大杂烩”中的点缀,虽然看似微不足道,但却构成了我们丰富多彩的世界。
关于宇宙的年龄,新的数据将其精度提升到了0.1%,最终确认为138亿年。同时,研究团队还对宇宙的膨胀速度,也就是哈勃常数进行了验证。结果显示,其值介于67—68千米/秒/百万秒差距之间。这一精确的数据为我们进一步了解宇宙的演化提供了重要的依据。
这项研究的最终结果证明,当前的宇宙学标准模型仍然具有非常高的可靠性。它就像一座坚实的大厦,为我们研究宇宙的奥秘提供了一个稳定的理论基础。
本文介绍了国际研究团队借助阿塔卡马宇宙学望远镜拍摄宇宙“婴儿照”这一突破性成果,展示了图像在揭示早期宇宙氢气和氦气运动轨迹等方面的意义,还阐述了宇宙物质构成、年龄、膨胀速度等研究发现,验证了宇宙学标准模型的可靠性,让我们对宇宙早期有了更清晰的认识。
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