แผนที่สสารมืดที่ละเอียดที่สุดยืนยันทฤษฎีของไอน์สไตน์

ความร่วมมือระหว่างประเทศที่ทำงานเกี่ยวกับAtacama Cosmological Telescope (ACT) นำเสนอผลการวิเคราะห์การกระจายตัวของสสารมืด ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ประมาณหนึ่งในสี่ของท้องฟ้า แผนที่ที่สร้างขึ้นยืนยันทฤษฎีของไอน์สไตน์ว่าโครงสร้างขนาดมหึมาในอวกาศเติบโตและโค้งงอการแพร่กระจายของแสงได้อย่างไรในช่วง 14 พันล้านปีแห่งชีวิตของเอกภพ

สำหรับการวิเคราะห์ นักวิจัยได้ตรวจสอบพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลหรือรังสีที่ระลึก นี่คือการแผ่รังสีความร้อนแบบโบราณที่ก่อตัวขึ้นในช่วงเช้าของการก่อตัวของเอกภพในยุคของการรวมตัวกันของไฮโดรเจนเบื้องต้น ประมาณ 380,000 ปีหลังบิกแบง

แผนที่การกระจายของสสารมืด: พื้นที่สีส้มแสดงความเข้มข้นของมวลที่สูงกว่า พื้นที่สีม่วงแสดงมวลที่ต่ำกว่า ภาพ: ACT Collaboration

สสารมืดไม่มีส่วนร่วมในแม่เหล็กไฟฟ้าอันตรกิริยา: มันไม่ปล่อยหรือดูดซับโฟตอน ดังนั้นจึงมองไม่เห็นด้วยวิธีการสังเกตแบบดั้งเดิม แต่มวลของมันมากกว่ามวลของสสารแบริออนแบบดั้งเดิมหลายเท่า เพื่อค้นหาสิ่งที่มองไม่เห็น นักวิจัยกำลังศึกษาว่าแรงโน้มถ่วงของสสารมืดทำให้แสง CMB ที่แผ่กระจายไปทั่วจักรวาลโค้งงอได้อย่างไร

ผู้วิจัยรวบรวมข้อมูลจากหลายๆสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ ACT และวิเคราะห์ความโค้งของ CMB นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ามันทำหน้าที่เป็นแบ็คไลท์ เพื่อเน้นสสารทั้งหมดที่อยู่ระหว่างผู้สังเกตการณ์กับบิกแบง

ภาพประกอบของความโค้งของ CMB ที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของวัตถุขนาดใหญ่ ภาพ: ลูซี รีดดิ้ง-อิกคันดา มูลนิธิไซมอนส์

ผลการสังเกตพบว่า"ความเป็นก้อน" ของเอกภพ (ความเข้มข้นของสสาร) และอัตราที่มันขยายตัวหลังจากวิวัฒนาการ 14 พันล้านปี สอดคล้องกับการทำนายของ Standard Cosmological Model (ΛCDM) ตามทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

แม้ว่าการศึกษาก่อนหน้านี้จะชี้ให้เห็นถึงรอยร้าวในแบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐาน แต่ผลลัพธ์ของเราได้ยืนยันใหม่ว่าทฤษฎีพื้นฐานของเอกภพนั้นถูกต้อง

Frank Koo ผู้เขียนร่วมการศึกษา

อ่านเพิ่มเติม:

ดูแผนที่ความละเอียดสูงสุดของดาวอังคาร: 110,000 เฟรมและ 5.7 ล้านล้านพิกเซล

"ทะเล" ของควาร์กในหนึ่งโปรตอน: อนุภาคมูลฐานประกอบด้วยอะไร

ภาพใหม่ของนักวิทยาศาสตร์ที่งงงวยของฮับเบิล

ภาพหน้าปก: Lucy Reading-Ikkanda / Simons Foundation and the ACT Collaboration