Після майже двох десятиліть безперервних спостережень один із найважливіших наземних космологічних експериментів сучасності — Atacama Cosmology Telescope (ACT) — офіційно завершив свою роботу. Проте фінал місії зовсім не поставив крапку в дослідженні Всесвіту. Навпаки, останній набір даних відкрив нові питання, які можуть змусити вчених переглянути базові уявлення про космос.
Результати фінального аналізу опубліковано одразу у трьох наукових статтях журналу Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Вони містять найточнішу на сьогодні карту раннього Всесвіту та підтверджують одну з найбільших сучасних наукових проблем — так звану «напругу Габбла».
Телескоп, що дивився у дитинство Всесвіту
ACT розташований високо в пустелі Атакама в Чилі — приблизно на висоті 5000 метрів над рівнем моря. Таке розташування дозволяє мінімізувати вплив атмосфери Землі й спостерігати слабке випромінювання, яке залишилося після Великого вибуху.
Йдеться про реліктове мікрохвильове випромінювання — світло, що виникло приблизно через 380 тисяч років після народження Всесвіту. Фактично це «фотографія» космосу в момент його раннього розвитку.
Якщо попередня космічна місія Planck дала людству надзвичайно точну температурну карту цього випромінювання, то ACT зробив інший крок — дослідив його поляризацію з набагато вищою деталізацією. За словами дослідників, це схоже на ситуацію, коли після протирання окулярів світ раптом стає різкішим.
Головна проблема космології нікуди не зникла
Одним із ключових параметрів Всесвіту є постійна Габбла — швидкість, з якою космос розширюється сьогодні. І тут виникає проблема. Існують два способи її вимірювання:
- через спостереження далекого раннього Всесвіту;
- через вимірювання відстаней до відносно близьких галактик.
Логічно було б очікувати однаковий результат. Але вже кілька років значення не збігаються.
Нові дані ACT підтвердили: розрахунки, засновані на ранньому Всесвіті, повністю узгоджуються з результатами місії Planck — і водночас суперечать локальним вимірюванням.
Це означає, що так звана Hubble tension не є помилкою експериментів. Вона реальна. А отже, щось у сучасній стандартній космологічній моделі ΛCDM може бути неповним або навіть неправильним.
Теорії-рятівники не витримали перевірки
Останні роки фізики запропонували десятки альтернативних моделей Всесвіту, які мали пояснити розбіжність у вимірюваннях. Деякі вводили нові типи частинок, інші — змінювали поведінку темної енергії або фізику раннього космосу.
Фінальний аналіз ACT протестував близько тридцяти таких розширених моделей.
Результат виявився несподівано жорстким: більшість із них просто не відповідають спостереженням.
З наукової точки зору це хороша новина. Відсіювання неправильних ідей дозволяє зосередитися на справді перспективних напрямках — навіть якщо правильна відповідь поки невідома.
Чому нові карти важливі
Дзеркало ACT має діаметр шість метрів — значно більше, ніж у космічного телескопа Planck. Завдяки цьому вдалося отримати набагато чіткіші карти поляризованого світла раннього Всесвіту.
Ці дані дозволяють:
- точніше визначати склад Всесвіту;
- перевіряти моделі темної матерії та темної енергії;
- досліджувати формування перших космічних структур;
- аналізувати фізику перших миттєвостей після Великого вибуху.
Важливо, що ACT не замінює Planck, а доповнює його. Разом обидва набори спостережень створюють найповнішу картину еволюції Всесвіту за всю історію науки.
Кінець телескопа — початок нових відкриттів
Хоча сам телескоп завершив спостереження, його наукове життя тільки починається. Усі зібрані дані відкриті для міжнародної наукової спільноти.
Тепер тисячі дослідників зможуть перевіряти нові гіпотези, шукати невідомі закономірності та, можливо, знайти відповідь на головне питання сучасної космології: чи правильно ми взагалі розуміємо, як працює Всесвіт?
Парадоксально, але після 20 років спостережень стало зрозуміло одне — космос виявився значно загадковішим, ніж очікували навіть найсміливіші теорії.
