对旧光的新看法增加了关于宇宙时代辩论的扭曲

在智利阿塔卡马沙漠的一座高山上，美国国家科学基金会的阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)的天文学家对宇宙中最古老的光进行了全新的观察(也称为宇宙微波背景)。他们的新发现加上一些宇宙几何学表明，宇宙已有137.7亿年的历史，赋予或等于4000万年。

新的估计与宇宙的标准模型提供的估计相符，并且与普朗克卫星对同一光的测量相吻合。这增加了一个新的转折在天体物理学界长期争论的话题，说西蒙娜Aiola，第一作者的一个关于发布到arXiv.org的发现了两个新的文件。

在2019年，一个测量星系运动的研究小组计算得出，宇宙比普朗克研究小组预测的要年轻亿万年。这种差异表明可能需要针对宇宙的新模型，并引发了人们对其中一组测量值可能不正确的担忧。纽约熨斗研究所计算天体物理学中心的研究人员艾奥拉评论道：

现在，我们提出了普朗克和ACT达成一致的答案。这些事实证明这些困难的测量是可靠的。

宇宙的年龄还揭示了宇宙膨胀的速度，这个数字由哈勃常数量化。阿塔卡马宇宙望远镜的新测量结果显示哈勃常数为每秒67.6公里/兆帕秒。这意味着由于宇宙膨胀，距地球1兆帕(约326万光年)的物体以每秒67.6公里的速度远离我们。这个结果几乎与普朗克卫星小组先前估计的每秒67.4公里/秒的速度完全吻合，但是它比星系测量得出的每秒74英里/秒的速度慢。

发表在arXiv.org上的另一篇论文的第一作者，康奈尔大学的Steve Choi说：

对于任何特定的值，我没有特别的偏好。一种或另一种方式会很有趣。我们发现，普朗克卫星团队的估算结果恰到好处。这使我们对测量宇宙最古老的光更有信心。

艾奥拉说，ACT和普朗克结果与标准宇宙学模型之间的密切协议令人吃惊。

很高兴知道我们的模型现在很健壮，但是很高兴看到一些新的提示。

他说，尽管如此，对2019年关于星系运动的研究的分歧仍然存在着未知物理学可能正在起作用的可能性。

就像普朗克卫星一样，ACT盯着大爆炸的余辉。这种光被称为宇宙微波背景，标志着宇宙诞生后的38万年，质子和电子结合形成第一个原子。在此之前，宇宙对光是不透明的。

如果科学家们可以估计宇宙微波背景发出的光到达地球的距离，那么他们可以计算出宇宙的年龄。不过，说起来容易做起来难。判断距地球的宇宙距离很困难。因此，科学家改为测量两个遥远物体之间的天空角度，使地球和两个物体形成一个宇宙三角形。如果科学家也知道这些物体之间的物理距离，他们可以使用高中几何学来估计物体与地球的距离。

宇宙微波背景的辉光的细微变化提供了锚点，以形成三角形的其他两个顶点。温度和极化的这些变化是由于早期宇宙中的量子涨落引起的，而量子涨落被不断膨胀的宇宙放大成密度变化的区域。(更密集的斑块将继续形成星系团。)科学家对宇宙的早年有足够的了解，知道宇宙微波背景中的这些变化通常应每隔十亿光年被隔开一定的温度，而温度的一半应被隔开。极化。(就规模而言，我们的银河系的直径约为200,000光年。)

ACT以前所未有的分辨率测量了宇宙微波背景波动，仔细观察了光的偏振。ACT的首席研究员，普林斯顿大学的Henry deWolf Smyth物理学教授Suzanne Staggs说：

普朗克卫星测量了相同的光，但是通过以更高的保真度测量偏振，ACT的新照片揭示了我们见过的更多最古老的图案。

随着ACT继续进行观察，天文学家将对宇宙微波的背景有了更清晰的了解，并且对宇宙开始多久有了更精确的认识。ACT小组还将搜索那些观测结果，以寻找不符合标准宇宙学模型的物理现象。这种奇怪的物理学可以解决宇宙的年龄和宇宙膨胀率的预测之间的分歧，该预测是由于对宇宙微波背景和星系运动的测量而产生的。ACT的副主任兼宾夕法尼亚大学天文与天体物理学的Reese W. Flower教授Mark Devlin说：

我们将继续用望远镜观察智利的半边天。随着两种技术的精度提高，解决冲突的压力只会越来越大。

底线：天文学家重新审视了宇宙中最古老的光，也就是宇宙微波背景。他们的新发现表明，宇宙已有137.7亿年的岁月，或者说是4000万年。