За допомогою даних Атакамського космологічного телескопа (АКТ) вченим вдалося отримати детальні фото молодого Всесвіту всього через 380 тисяч років після Великого вибуху. Наукові роботи дослідників доступні на сайті проєкту, а дані перебувають у відкритому доступі в архіві NASA.
АКТ був виведений з експлуатації ще в 2022 році, але астрономи досі обробляють зібрану ним інформацію. Нові знімки являють собою докладні зображення реліктового випромінювання та показують космос у момент зародження перших зірок і галактик. Раніше найточніші зображення релікта були отримані за допомогою космічного телескопа Planck. Однак він має гіршу чутливість і в п’ять разів меншу роздільну здатність, ніж АКТ. Крім того, жоден сучасний телескоп не охоплює настільки велику частину неба, як Атакамський телескоп.
Ранній Всесвіт був непрозорим: фактично, його заповнювала гаряча плазма, що заважала вільному переміщенню фотонів. Через 380 тисяч років після розширення та охолодження до 2700°C, електрони та протони утворили перші атоми водню та гелію. Після цього частинки світла змогли переміщатися безперешкодно, що назвали «останнім розсіюванням». Саме це перше світло і є реліктовим випромінюванням, яке вчені можуть спостерігати. Воно рівномірно заповнює весь космос, проте має невеликі варіації, спричинені коливаннями матерії.
Дослідження допомогло астрономам підтвердити стандартну модель космології, яка описує формування та еволюцію Всесвіту. Знімки з дивовижною чіткістю показали інтенсивність і поляризацію самого раннього світла, а також рух газів під дією гравітації. Водень і гелій утворювали хмари, які згодом руйнувалися та породжували зірки, що було першим кроком до формування галактик.
Вчені визначили, що спостережуваний Всесвіт простягається на 50 мільярдів світлових років навколо, а його маса становить приблизно 2 трильйони трильйонів мас Сонця. З цієї величини трохи більше 5% припадає на видиму матерію – в основному, гелій і водень. Ще 26% – це темна матерія, а 68,5% – темна енергія. Беззарядні і майже безмасові нейтрино займають лише 0,21%. Ці числа добре узгоджуються і з теоретичними розрахунками, і зі спостережуваними даними.
Аналіз даних дав змогу зробити нові вимірювання сталої Габбла – параметра, який насправді не є постійним і отримав назву історично. Він показує швидкість розширення Всесвіту. Різні способи вимірювання сталої дають різні результати – ця проблема в космології носить назву «напруженості Габбла». Розрахунок за рухом близьких галактик дає значення в 73-74 кілометри на секунду на мегапарсек, а за реліктовим випромінюванням 67-68 кілометрів на секунду на мегапарсек. Вимірювання за даними нової роботи дали число, яке узгоджується з попередніми результатами розрахунків за допомогою релікта, що підтверджує правильність стандартної моделі космології. На жаль, інформація зі спостережень АКТ не дала підказок про розв’язання проблеми «напруженості Габбла».
У майбутньому вчені планують продовжити пошуки альтернативної моделі, яка могла б пояснити космологічні проблеми. Оскільки АКТ уже виведено з експлуатації, астрономи звернуться до більш потужної чилійської обсерваторії Саймонса.