بعد ما يقرب من عقدين من التشغيل، أكمل تلسكوب أتاكاما لعلم الكونيات (ACT) عمليات الرصد. وعلى الرغم من أن هذه هي نهاية مرحلة مهمة، إلا أن مجموعة البيانات النهائية كانت غنية جدًا لدرجة أنها تفتح دورة جديدة من البحث. في مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية تم نشر ثلاث أوراق بحثية من تعاون ACT، والتي تعرض الإصدار الرئيسي السادس والأخير من البيانات. يسميه العلماء الأكثر أهمية لأنه يحتوي على الخرائط الأكثر تفصيلاً لإشعاع الخلفية الكونية الميكروي واستقطابه، مما يجعل من الممكن توضيح معالم الكون المبكر بدقة لم تكن متاحة سابقًا.

معدل توسع الكون لا يزال لغزا

وكانت إحدى النتائج الرئيسية هي قياسات جديدة لثابت هابل، وهي قيمة توضح معدل توسع الكون. تتوافق بيانات ACT الخاصة بدرجة حرارة واستقطاب الإشعاع CMB تمامًا مع نتائج القمر الصناعي Planck.

“نحن نعلم أن الكون يتوسع باستمرار، بل إن توسعه يتسارع. وبناءً على الملاحظات، يمكننا تقدير سرعة هذه العملية. المشكلة هي أن النتائج التي تم الحصول عليها من إشعاع الخلفية الكونية الميكروي القديم لا تتطابق مع السرعة المقاسة من المجرات الأقرب”.

وهذا يؤكد الفجوة بين السرعة المقاسة من البيانات المبكرة والسرعة المقاسة من المجرات القريبة. ولا يزال سبب هذا التناقض غير معروف وسيظل أحد أكبر الألغاز في علم الكونيات.

يوضح كولين هيل، مؤلف إحدى الأوراق البحثية: “تظهر نتائجنا الجديدة أن ثابت هابل المستمد من بيانات ACT CMB يتوافق مع بيانات بلانك، مما يجعل التناقض أكثر أهمية”.

تصبح المشكلة أكثر وضوحا، مما يعني أنه لا يمكن أن تعزى إلى الأخطاء.

البيانات الجديدة تدحض بعض النظريات

وبسبب هذا التناقض، ظهرت العديد من النظريات البديلة في السنوات الأخيرة لمحاولة تفسير الفجوة بين طرق القياس. دراسة واحدة جديدة تم تقييمها حوالي ثلاثين من هذه النماذج.

تقول إرمينيا كالابريس، منسقة المشروع: “لقد اختفوا”.

ووفقا لها، لم يسعى الفريق إلى دحض النظريات البديلة، بل اختبرها فقط مقابل البيانات الجديدة. وكانت النتيجة واضحة: معظم هذه السيناريوهات لا يمكن مقارنتها بالملاحظات. وهذا يضيق مجال البحث، ولكنه في الوقت نفسه يحرر العلماء من اتجاهات غير واعدة.

تلسكوبان، ضوء واحد

وعلى الرغم من أن بلانك أكمل عمله في وقت سابق، إلا أن بياناته تظل أساسية. يكملها ACT بمرآة أكبر (ستة أمتار مقابل متر ونصف) وحساسية دقيقة لاستقطاب إشعاع الخلفية الكونية الميكروي – “الضوء” القديم للكون المبكر.

يقول تيبو لويس من جامعة باريس ساكلاي: “للمرة الأولى، حققت تجربة جديدة نفس المستوى من قدرات المراقبة التي حققها بلانك”.

ووفقا له، فإن الجمع بين مجموعتين من البيانات يسمح لك “بتنظيف نظارتك” ورؤية كل شيء بشكل أفضل. تتميز خرائط الاستقطاب الجديدة الخاصة بـ ACT بدقة أعلى وتوضح التفاصيل التي كانت غير واضحة في الدراسات السابقة.

أوضح صورة حتى الآن للكون الشاب

يشير سيجورد نيس من جامعة أوسلو إلى أن حجم المرآة والحساسية العالية هما ما يجعل خرائط ACT الجديدة هي الأكثر تفصيلاً حتى الآن. في إحدى الأوراق البحثية، ينشر الفريق الخرائط نفسها، وفي ورقة أخرى، ينشر الفريق تحويلها إلى أطياف طاقة تستخدم في الحسابات في علم الكونيات. هذه البيانات لا تبطل نتائج بلانك. على العكس من ذلك، كما يؤكد لويس، مهمتان “تضيف ما يصل إلى صورة شاملة غنية بشكل لا يصدق.”

على الرغم من اكتمال ملاحظات ACT، إلا أن البيانات نفسها ستستمر في العمل لسنوات قادمة.

يقول كالابريس: “لقد قدمنا ​​التفسير الأول… والآن نحن متحمسون لإصدار البيانات للمجتمع”.

الإصدار النهائي من ACT لا ينهي دراسة الكون المبكر. بل هي بمثابة منصة انطلاق تسمح للمرء بالبحث عن تفسيرات جديدة عندما لا تعمل الإصدارات القديمة.