Cea mai clară fotografie cu prima lumină a Universului

O nouă fotografie cu radiația cosmică de fond (Cosmic microwave background sau CMB) arată prima lumină din Univers cu cea mai mare precizie obținută vreodată.

După cinci ani de observații continue ale cerului, Telescopul Cosmologic Atacama (ACT) a realizat cea mai detaliată hartă cu radiația cosmică de fond, adică lumina slabă care a rămas în Univers încă de acum 380.000 de ani după Big Bang.

• Oamenii de știință au descoperit o nouă cale de a încetini îmbătrânirea în interiorul celulelor
• Pentru prima dată în istorie, astronomii ar fi descoperit o „superkilonovă”

Rezultatele oferă o privire mai clară asupra inflației Universului, dezvăluind cu o precizie mai mare ca niciodată câtă masă conține acesta, cât de mare este și confirmând că cea mai mare criză a cosmologiei – constanta Hubble – rămâne nerezolvată.

Descoperirile sunt detaliate în trei articole publicate pe arXiv și pe site-ul Universității Princeton (SUA).

„Vedem primii pași spre formarea stelelor și galaxiilor timpurii”, spune Suzanne Staggs, fizician la Universitatea Princeton. „Și nu vedem doar lumină și întuneric, ci și polarizarea luminii la rezoluție înaltă. Acesta este un factor esențial care diferențiază ACT de telescopul Planck și alte instrumente anterioare.”

Ce este radiația cosmică de fond?

Nu putem vedea direct până la momentul Big Bang. La început, Universul era un nor dens și opac de plasmă ionizată, care nu permitea luminii să se propage. Orice foton care încerca să se deplaseze prin acest întuneric era imediat dispersat de electronii liberi, scrie ScienceAlert.

Abia după 380.000 de ani, în Epoca Recombinării, particulele libere au început să se combine pentru a forma gaz neutru, în principal hidrogen. Odată ce electronii au fost capturați în atomi, lumina a reușit să se propage, umplând Universul. Această primă lumină este ceea ce numim radiația cosmică de fond.

De-a lungul ultimelor decenii, oamenii de știință au încercat să creeze o hartă cu radiația cosmică de fond. Prima hartă completă a cerului a fost publicată în 2010, pe baza datelor colectate de Telescopul Spațial Planck. De atunci, cercetătorii au încercat să îmbunătățească rezoluția pentru a înțelege mai bine originea Universului.

Acum, noile date de la ACT oferă cea mai clară imagine de până acum asupra intensității și polarizării CMB. Polarizarea se referă la modul în care undele luminoase sunt rotite, ceea ce permite astronomilor să deducă caracteristicile mediilor prin care lumina a trecut.

O privire detaliată asupra trecutului cosmic

CMB ne ajută să măsurăm evoluția Universului. Comparând starea sa actuală cu diferite momente din trecut, putem reconstitui cei 13,8 miliarde de ani de la Big Bang.

„Am măsurat cu mai multă precizie că Universul observabil se întinde pe aproape 50 de miliarde de ani-lumină în toate direcțiile”, spune Erminia Calabrese, cosmolog la Universitatea Cardiff (Marea Britanie).

Cea mai mare parte a masei Universului este invizibilă. Materia normală, formată din stele, galaxii, planete, oameni, găuri negre, gaze și praf cosmic, reprezintă doar 100 de zetta-soare din masa totală a Universului.

Noua hartă cu radiația cosmică de fond de la ACT oferă o valoare de 69,9 km/s per megaparsec, ceea ce este aproape identic cu alte măsurători bazate pe CMB.

„A fost o surpriză pentru noi că nu am găsit nici măcar o dovadă parțială pentru valoarea mai mare”, spune Staggs. „Ne așteptam să vedem indicii care să explice această discrepanță, dar pur și simplu nu erau acolo în date.”

Acest lucru sugerează că fie ne lipsește o piesă esențială din puzzle, fie Universul este mult mai ciudat decât am crezut.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Astronomii au identificat sursa unui semnal radio misterios care străbate Universul de mult timp

Telescopul Webb a descoperit că galaxiile din Universul îndepărtat se rotesc în aceeași direcție

O simulare cuantică a dezvăluit cum bulele cosmice ar putea prăbuși Universul

Steaua care ne-a arătat că Universul este mai mare decât am crezut