'CT scan' kosmik menunjukkan alam semesta jauh lebih kompleks dari yang diharapkan
Kombinasi data yang kuat dari dua survei astronomi yang sangat berbeda telah memungkinkan para peneliti untuk membangun “CT COST COST” dari evolusi alam semesta.
Snapshots ini mengungkapkan bahwa, karena kekuatan seperti gravitasi telah membentuk kembali alam semesta, alam semesta pada gilirannya menjadi tidak terlalu gumpal. Dengan kata lain, alam semesta tumbuh lebih rumit dari yang diharapkan. Tim di balik temuan ini menggunakan rilis data keenam dan akhir dari Teleskop Kosmologi Atacama (Bertindak) dalam kombinasi dengan data tahun 1 dari Instrumen spektroskopi energi gelap (Desi) untuk mencapai kesimpulan ini.
Kombinasi data yang kuat ini memungkinkan para peneliti untuk melapisi waktu kosmik, mirip dengan menumpuk foto -foto kosmik kuno di atas gambar -gambar terkini dari alam semesta, menciptakan perspektif multidimensi dari kosmos.
“Proses ini seperti CT COSMIC SCAN, di mana kita dapat melihat-lihat irisan sejarah kosmik yang berbeda dan melacak bagaimana materi digumpal bersama di zaman yang berbeda,” co-leader tim Mathew Madhavacheril dari University of Pennsylvania kata dalam sebuah pernyataan. “Ini memberi kita pandangan langsung tentang bagaimana pengaruh gravitasi materi berubah selama miliaran tahun.”
Mengikuti kisah cahaya kosmik kuno
Agar tim dapat membangun apa yang disebut CT scan dari alam semesta ini, mereka perlu beralih ke cahaya yang telah ada hampir selama kosmos itu sendiri.
Dengan cahaya kuno seperti itu, dimungkinkan untuk melacak perubahan yang dialami alam semesta saat gravitasi membentuknya kembali sekitar 13,8 miliar tahun.
“Bertindak, mencakup sekitar 23% dari langit, melukiskan gambar masa kanak -kanak alam semesta dengan menggunakan cahaya yang jauh dan samar yang telah melaju sejak Big Bang“Kertas co-leader tim Joshua Kim, seorang peneliti pascasarjana dalam kelompok Madhavacheril, mengatakan dalam pernyataannya.” Secara resmi, cahaya ini disebut Latar belakang microwave kosmik (CMB), tapi kadang -kadang kita hanya menyebutnya gambar bayi alam semesta karena itu adalah snapshot ketika berusia sekitar 380.000 tahun. “
CMB tersisa dari sebuah peristiwa yang terjadi tak lama setelah Big Bang menyebut “hamburan terakhir.” Ini terjadi ketika alam semesta telah berkembang dan cukup dingin untuk memungkinkan elektron dan proton membentuk atom netral pertama hidrogen. Hilangnya elektron bebas berarti bahwa foton, alias partikel cahaya, bebas bepergian tanpa tersebar tanpa henti. Dengan kata lain, alam semesta tiba -tiba berubah dari buram menjadi transparan.
Saat ini, cahaya pertama itu dipandang sebagai CMB, juga dikenal sebagai “permukaan hamburan terakhir.”
Meskipun sering digambarkan sebagai “fosil kosmik,” CMB belum sepenuhnya tidak berubah selama miliaran tahun. Itu Perluasan Semesta telah menyebabkan fotonnya bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang dan kehilangan energi. Suhunya sekarang seragam pada minus 454 derajat Fahrenheit (minus 270 derajat Celcius).
Karena massal membengkok Cluster Galaxy. Ini mirip dengan melihat pola kisi di bagian bawah kolam renang kosong dan mencatat distorsi yang disebabkan sebagai air ditambahkan.
Proses ini dikenal sebagai “Lensing gravitasi“Albert Einstein pertama kali menyarankan itu sebagai bagian dari teorinya tentang gravitasi, Relativitas Umum.
Dengan mencatat bagaimana CMB telah melengkung dan terdistorsi dari waktu ke waktu, para ilmuwan dapat belajar banyak tentang evolusi materi selama miliaran tahun.
Di mana kejatuhan alam semesta?
Sementara data ACT menangkap snapshot dari CMB dalam gambar bayi kosmiknya, Desi memberi para ilmuwan catatan yang lebih baru tentang alam semesta “dewasa”.
Desi melakukan ini dengan memetakan struktur tiga dimensi alam semesta, dicapai dengan memetakan distribusi jutaan galaksi, terutama galaksi merah bercahaya (LRGS). Menggunakan galaksi -galaksi ini sebagai “landmark kosmik,” para ilmuwan dapat merekonstruksi bagaimana materi telah tersebar selama waktu kosmik.
“LRG dari Desi seperti gambaran yang lebih baru dari alam semesta, menunjukkan kepada kita bagaimana galaksi didistribusikan pada jarak yang bervariasi,” kata Kim. “Ini cara yang kuat untuk melihat bagaimana struktur telah berevolusi dari peta CMB ke tempat galaksi berdiri hari ini.”
Menyatukan peta lensing CMB dan data Desi LRG seperti menjelajah melalui album foto yang menunjukkan perkembangan bayi hingga dewasa, tetapi untuk kosmos.
Menjelajahi album foto kosmik ini, tim memperhatikan perbedaan kecil. “Kacau” materi yang dihitung tim di era Cosmos berikutnya tidak cocok dengan prediksi teoretis.
Meskipun perbedaannya tidak cukup besar untuk menyarankan fisika yang sepenuhnya baru berperan, itu menunjukkan bahwa struktur kosmik belum cukup berevolusi dengan cara yang disarankan oleh model universe awal. Hasilnya juga mengisyaratkan bahwa pertumbuhan struktural alam semesta mungkin telah melambat dengan cara yang tidak dijelaskan oleh model saat ini.
“Apa yang kami temukan adalah bahwa, sebagian besar, kisah pembentukan struktur sangat konsisten dengan prediksi dari gravitasi Einstein,” kata Madhavacheril. “Kami memang melihat petunjuk tentang perbedaan kecil dalam jumlah kejatuhan yang diharapkan di zaman baru -baru ini, sekitar empat miliar tahun yang lalu, yang bisa menarik untuk dikejar.”
Para peneliti di balik pekerjaan ini bermaksud untuk melanjutkan jalur penyelidikan ini, tetapi saat memanfaatkan teleskop yang lebih kuat yang akan datang, yang seharusnya memberi mereka pengukuran yang lebih tepat.
Penelitian tim diterbitkan pada 10 Desember 2024, di Jurnal Kosmologi dan Fisika Astropartikel.
Awalnya diposting di Space.com.
