Gjithmonë ka një prekje melankolie kur një kapitull që ka përthithur vite pune merr fund. Në rastin e Teleskopit të Kozmologjisë Atacama (ACT), ato vite arrijnë gati në 20—dhe tani teleskopi ka përfunduar misionin e tij. Megjithatë, disa përfundime janë edhe fillime të rëndësishme, që hapin rrugë të reja për të gjithë komunitetin shkencor.
Tre artikujt e botuar në Journal of Cosmology and Astroparticle Physics nga bashkëpunimi ACT përshkruajnë dhe kontekstualizojnë në detaje publikimin e gjashtë dhe të fundit madhor të të dhënave të ACT—ndoshta më të rëndësishmin—duke shënuar përparime të mëdha në të kuptuarit e evolucionit të universit dhe gjendjes së tij aktuale.
Të dhënat e ACT sqarojnë disa pika kyçe: matja e konstantes së Hubble-it (numri që tregon shkallën aktuale të zgjerimit kozmik—”shpejtësimatësi” i universit) e marrë nga vëzhgimet në distanca shumë të mëdha kozmologjike konfirmohet dhe mbetet dukshëm e ndryshme nga vlera e nxjerrë nga universi i afërt. Kjo është si problem ashtu edhe zbulim i jashtëzakonshëm: konfirmon të ashtuquajturën “tensioni i Hubble-it,” i cili sfidon modelin që përdorim për të përshkruar kozmosin.
Vëzhgimet e ACT gjithashtu përjashtojnë shumë nga të ashtuquajturat modele të zgjeruara—alternativa teorike ndaj modelit standard kozmologjik. Ky është një tjetër “problem,” pasi ngushton gamën e mundësive, por gjithashtu përfaqëson një pikënisje të re, më të pastër: koha për të ndaluar ndjekjen e këtyre modeleve dhe për të kërkuar gjetkë.
Së fundi, por jo për nga rëndësia, ACT ofron harta të reja të polarizimit të mikrovalës kozmike në sfond—”drita fosile” e universit—të cilat plotësojnë hartat e temperaturës së Planck, por me rezolucion shumë më të lartë. “Kur i krahasojmë, është pak si të pastrosh syzet,” thotë Erminia Calabrese, kozmologe në Universitetin e Cardiff-it, anëtare e bashkëpunimit ACT dhe koordinatore e njërës prej tre artikujve.
Planck dhe ACT: teleskopë ‘vëllezër’ dhe plotësues
“Është hera e parë që një eksperiment i ri ka arritur të njëjtin nivel aftësie vëzhguese si Planck,” shpjegon Thibaut Louis (Université Paris-Saclay dhe CNRS/IN2P3), autori i parë i njërit prej artikujve të sapobotuar.
Sateliti Planck, operuar nga Agjencia Evropiane e Hapësirës (ESA), u lëshua në vitin 2009 me qëllimin për të hartuar mikrovalën kozmike në sfond (CMB) me saktësi jashtëzakonisht të lartë. Kozmologët shpesh e përshkruajnë këtë rrezatim si “dritën fosile” të universit, të emetuar gjatë fazave më të hershme të evolucionit kozmik. Vëzhgimet e tij u mundësuan shkencëtarëve të rindërtojnë përbërjen, moshën dhe gjeometrinë e universit primordial.
Planck ishte një mision historik, por la edhe disa boshllëqe—disa prej të cilave tani janë mbushur falë punës së ACT. Ndryshe nga Planck, i cili ishte një satelit në orbitë, ACT është një teleskop tokësor i vendosur rreth 5,000 metrave lartësi në shkretëtirën Atacama në Kili. Ndërsa Planck u fokusua kryesisht te matja e temperaturës së CMB, ACT gjithashtu vëzhgoi polarizimin e saj—veçanërisht në këtë publikim të fundit të të dhënave.
Tensioni kozmologjik i konfirmuar
Një nga rezultatet më të rëndësishme të ACT deri tani është konfirmimi i një prej dhimbjeve më të mëdha të kokës në kozmologjinë moderne: tensioni i Hubble-it.
Thjesht: e dimë që universi po zgjerohet, dhe mund të vlerësojmë shkallën aktuale të zgjerimit duke përdorur vëzhgime. Sfidimi qëndron tek fakti se vlera e nxjerrë duke përdorur të dhëna nga epoka shumë të largëta, si CMB, ndryshon nga ajo e marrë duke vëzhguar objekte astronomike shumë më të afërta.
“Rezultatet tona të reja tregojnë se konstanta e Hubble-it e nxjerrë nga të dhënat e CMB të ACT përputhet me atë të Planck—jo vetëm nga të dhënat e temperaturës, por edhe nga ato të polarizimit, duke e bërë edhe më të fortë këtë mospërputhje,” shpjegon Colin Hill, kozmolog në Universitetin Columbia dhe bashkautor i njërit prej artikujve.
“Kjo mund të duket si një problem edhe më i madh, por në të vërtetë është një zbulim thelbësor: shkencëtarët tani e dinë që me të vërtetë ka një problem me modelin që përdorim për të përshkruar universin, duke supozuar se shkalla e zgjerimit të matur nga objektet e afërta mbetet e pandryshuar.”
Modelet e zgjeruara ‘dështojnë testin’
Sikur të mos mjaftonte kjo, ACT shkon edhe më tej duke na thënë se “kemi problem.” Për dekada, pikërisht për shkak të tensionit të Hubble-it, shumë versione të zgjeruara të modelit standard janë propozuar për të zgjidhur mospërputhjen.
Në një prej tre artikujve të rinj, i udhëhequr nga Calabrese, modelet kryesore të zgjeruara (“janë rreth 30,” thekson ajo) u testuan kundrejt të dhënave të reja.
Rezultati? “Janë eliminuar,” pranon ajo, duke shtuar, “Ne i vlerësuam plotësisht në mënyrë të pavarur. Nuk po përpiqeshim t’i rrëzonim, vetëm t’i studionim. Dhe rezultati është i qartë: vëzhgimet e reja, në shkallë të reja dhe në polarizim, kanë hequr praktikisht të gjithë hapësirën për këtë lloj ushtrimi.”
Përsëri, pastrimi i teorive që synonin të rregullonin një problem mund të mos tingëllojë emocionues. “Ngushton paksa ‘terenin e lojës’ teorike,” pranon Calabrese. Por është një lajm i mirë: do të thotë pastrim, ngushtim i rrugëve të vlefshme dhe mos humbje energjie në ide që qartazi nuk funksionojnë.
Harta më të mprehta
Me publikimin e fundit të ACT, shkencëtarët kanë marrë një imazh shumë më të mprehtë të universit “foshnjë” sesa ai i ofruar nga Planck.
“Kjo kryesisht sepse ACT ka një diametër më të madh—gjashtë metra kundrejt një e gjysmë metrave të Planck, dhe mprehtësia rritet me madhësinë e pasqyrës,” shpjegon Sigurd Naess i Universitetit të Oslos, një nga autorët kryesorë të artikullit.
“Por edhe sepse imazhet e ACT të dritës së polarizuar janë shumë më të ndjeshme se ato të Planck.” Një nga tre artikujt prezanton këtë hartë të re, ndërsa një tjetër i përmbledh këto harta në spektre të fuqisë këndore, të rëndësishme për studimet kozmologjike.
Kjo nuk do të thotë se rezultatet e Planck janë bërë të pavlefshme. Përkundrazi, siç vëren Louis, “rëndësia reale e të dhënave të reja është se ato janë plotësuese me të mëparshmet dhe së bashku kontribuojnë në një pamje jashtëzakonisht të pasur dhe të përbërë.”
Larg së qeni fundi i një projekti, publikimi i gjashtë dhe i fundit i të dhënave të ACT shënon një fillim të ri—një që shpresohet të na afrojë më pranë të kuptuarit të universit dhe zgjidhjes së disa prej mistereve më të mëdha që mbeten.
“Duam që komuniteti të vazhdojë të përdorë dhe eksplorojë këto të dhëna,” thotë Calabrese.
“Ne kemi ofruar interpretimin e parë, në të cilin kemi ekspertizë të madhe pas viteve të punës me këtë instrument. Tani jemi të lumtur t’ia dorëzojmë të dhënat komunitetit për eksplorime të ardhshme dhe në vazhdim.”
