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对最古老光的最新研究证实了宇宙的年龄

宇宙到底有多久了?天体物理学家对这个问题已经争论了几十年。近年来,新的科学测量表明,宇宙的年龄可能比之前估计的大约138亿年要小数亿年。现在,由来自石溪大学的Neelima Sehgal博士组成的国际天体物理学家团队在一系列论文中发表的新研究表明,宇宙大约有138亿年的历史。通过使用智利的阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)的观测,他们的发现与普朗克卫星测量的同样古老光的数据相吻合。

ACT研究团队由来自7个国家41个机构的科学家组成。由Sehgal教授领导的来自艺术与科学学院物理与天文学系的Stony Brook团队,在分析宇宙微波背景(CMB)——大爆炸的余辉中起着至关重要的作用。

“在Stony brook领导的研究中,我们正在把宇宙的‘婴儿照片’恢复到它最初的状态,消除时空的磨损和破坏,”论文的合著者Sehgal教授解释说。“只有看到这张更清晰的宇宙照片,我们才能更全面地了解宇宙是如何诞生的。”

塞格尔教授解释说,获得幼年宇宙的最佳图像有助于科学家更好地了解宇宙的起源、我们如何到达地球上的位置、星系、我们要去哪里、宇宙如何结束以及结束可能在何时发生。

ACT团队通过测量宇宙最古老的光来估计宇宙的年龄。其他科学小组通过测量星系来估计宇宙的年龄。

ACT对宇宙年龄的新估计与宇宙标准模型和普朗克卫星对同一光的测量结果相吻合。这为天体物理学界正在进行的辩论增加了新的转折,Simone Aiola说,他是关于这一发现的一篇新论文的第一作者。

“现在我们已经找到了普朗克和ACT一致的答案,”纽约熨斗研究所计算天体物理中心的研究员Aiola说。“这说明了一个事实,即这些困难的测量是可靠的。”

2019年,一个测量星系运动的研究小组计算出,宇宙比普朗克小组预测的要年轻数亿年。这种差异表明,可能需要一种新的宇宙模型,并引发了人们对其中一套测量方法可能不正确的担忧。

宇宙的年龄也揭示了宇宙膨胀的速度,这个数字由哈勃常数量化。ACT的测量结果表明,哈勃常数为每秒67.6公里/百万秒差距。这意味着,由于宇宙膨胀,一个距离地球100万光年(约326万光年)的物体正在以每秒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之前估计的每秒67.4公里的百万秒差距完全一致,但是它比通过测量星系得出的每秒74公里的差距要慢。

康奈尔大学的Steve Choi是另一篇论文的第一作者,他说:“我对任何特定的价值都没有特别的偏好——不管怎样,它都会很有趣。”“我们发现一个膨胀速率正好符合普朗克卫星小组的估计。这让我们更有信心测量宇宙中最古老的光。”

随着ACT继续进行观测,天文学家将对CMB有更清晰的了解,也会对宇宙起源的时间有更确切的了解。ACT团队还将仔细检查这些观测结果,寻找不符合标准宇宙学模型的物理迹象。这种奇怪的物理学可以解决由CMB的测量和星系运动所产生的对宇宙年龄和膨胀率的预测之间的分歧。

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