Японские астрономы с телескопом ALMA впервые точно измерили температуру космического микроволнового фона (CMB) спустя 7 млрд лет после Большого взрыва — 5,13 ± 0,09 K. Это вдвое выше современной (2,725 K). Анализ спектра квазара показал следы взаимодействия света с реликтовым излучением. Результаты идеально совпадают с ΛCDM-моделью и подтверждают охлаждение Вселенной при расширении. Исследование заполняет пробел между данными Planck и COBE.
Фото из открытых источников
Введение: Космический микроволновый фон (CMB) — реликтовое излучение, сохранившееся со времён Большого взрыва. Новое исследование японских астрономов с телескопом ALMA впервые точно измерило его температуру на промежуточном этапе эволюции Вселенной, подтвердив стандартную космологическую модель, сообщает Universe Today.
Исследователи из Университета Кэйо (Япония) под руководством доктора Татсуя Котани и профессора Томохару Ока достигли рекордной точности в измерении температуры CMB спустя 7 миллиардов лет после Большого взрыва. Результат — 5,13 ± 0,09 K. Это почти вдвое выше современной температуры CMB (2,725 K), измеренной спутником COBE в 1990-х и подтверждённой миссиями WMAP (2001–2010) и Planck (2009–2013).
Для анализа использовались архивные данные телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Чили). Учёные изучили спектр света от далёкого квазара PSM J0319+0336 (красное смещение z ≈ 6,5). По мере прохождения через расширяющуюся Вселенную фотоны взаимодействовали с молекулами угарного газа (CO), возбуждёнными реликтовым излучением. Это оставило в спектре характерные линии поглощения, по которым и была восстановлена температура CMB на момент прохождения света.
«Это самое точное измерение CMB на промежуточном космологическом расстоянии. Оно заполняет пробел между ранней Вселенной (z > 1000, спутник Planck) и сегодняшним днём», — отметил Татсуя Котани (Universe Today, 2024).
Результаты полностью согласуются с предсказаниями ΛCDM-модели: температура CMB обратно пропорциональна масштабу Вселенной — T ∝ 1/(1+z). При z ≈ 0,8 (7 млрд лет после Большого взрыва) ожидаемая температура — около 5,14 K. Измеренное значение укладывается в пределы погрешности.
Международный контекст
Аналогичные исследования проводились ранее:
- 2013 — S. Muller et al. (A&A) измерили T_CMB при z=0,89: 5,08 ± 0,38 K (телескоп VLT);
- 2021 — R. Maiolino et al. (ApJ) при z=2,5: 9,3 ± 1,2 K (ALMA);
- 2024 — работа Котани и Ока: 5,13 ± 0,09 K при z=0,8 — рекорд точности.
Новое измерение укрепляет доверие к теории расширяющейся Вселенной и исключает значительные отклонения от стандартной космологии на масштабах в миллиарды лет.
Заключение
Измерение температуры CMB на отметке 7 млрд лет после Большого взрыва подтверждает фундаментальный принцип: расширение Вселенной сопровождается её охлаждением. Это открытие — важный шаг в понимании эволюции космоса и надёжная проверка современной научной картины мира.
По материалам: https://ufospace.net/exact-cmb-temperature-7-billion-years-after-big-bang