斯蒂芬五重奏的视图，这是詹姆斯韦伯千里镜的五个星系的视觉分组。图片起源：NASA/ESA/CSA/STScI
正在1960年代，天文学家起先防卫到正在各个偏向都能够看到广博的微波后台。今后被称为宇宙微波后台（CMB），这种遗物辐射的存正在表了解大爆炸表面，该表面假设整个物质都凝集正在一个密度无尽大、热量极高的点上，约莫正在138亿年前起先膨胀。
通过衡量CMB的红移并将其与部分开断衡量（操纵变星和超新星）举办对照，天文学家试图衡量宇宙膨胀的速率。
约莫正在同偶然间，科学家们窥探到星系的盘旋弧线远高于其可见质料。这意味着要么爱因斯坦的广义相对论是失误的，要么宇宙充满了一个奥密的、看不见的质料。
正在一系列新的论文中，阿塔卡马宇宙学千里镜（ACT）协作的成员操纵CMB的后台光创筑了一张新的暗物质漫衍图，笼盖了四分之一的天空并延长到宇宙深处。这张舆图表了解广义相对论及其对证料怎样转换时空曲率的预测。
ACT是一个国际定约，由来自美国，英国，加拿大，法国，德国，意大利，智利，瑞士，日本，南非和美国宇航局戈达德太空航行核心的160多名科学家构成。
他们的标的是通过监测“宇宙破晓”（当时宇宙只要38万年的史籍）时期展示的光来修正描绘早期宇宙的参数衡量，本日举动CMB可见。通过将其与部分宇宙的衡量举办对照，天文学家和宇宙学家愿望更多地清晰它是怎样演变的。
按照重要的宇宙学模子 - Lambda冷暗物质（LCDM）模子 - 暗物质占宇宙质料的85%。不幸的是，它不会通过电弱或强核力与平常（“发光”）物质互相影响，只要重力（最弱的根基力）。为了追踪这种虚幻和“看不见”的质料，ACT协作操纵了阿塔卡马宇宙学千里镜（ACT），这是一架定造的六米（~20英尺）毫米波千里镜，位于智利北部的Llano de Chajnantor天文台。
大爆炸（左），海浪线阐述了扭曲;ACT汲取到的扭曲光（右）;新的暗物质舆图（左下）。原料起源：露西·雷丁-伊坎达/西蒙斯基金会/ACT协作
正如他们正在谋略公告正在《天体物理学杂志》上的三篇新论文中所描绘的那样，该团队依赖于ACT数据揭橥6（DR6）的数据，个中包含五个季候的CMB温度和偏振观测。这些光读数根基上用于背光从本日到大爆炸（约138亿年前）之间的整个物质。普林斯顿大学亨利·德沃尔夫·史密斯（Henry DeWolf Smyth）物理学教诲、ACT主任苏珊娜·斯塔格斯（Suzanne Staggs）说：
“这有点像剪影，但轮廓中不但仅是玄色，而是纹理和暗物质块，就近似光辉穿过布帘，内中有许多结和突出。知名的蓝色和黄色CMB图像是约莫130亿年前宇宙正在一个时期的花样的速照，现正在这为咱们供应了今后整个时期的音讯。
这里提到的图像是基于威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）正在2001年至2003年间搜求的数据的知名全天空图像。这项职分（平昔运转到2010年）竖立正在宇宙后台探测器（COBE）先前的任务本原上，该探测器从1989年到1993年搜求了CMB的数据。
然后是欧空局的普朗克卫星，该卫星从2009年到2013年衡量了CMB，以绘造眇幼的温度颠簸。由此发作的越来越切确的舆图通过显示宇宙的初始条目，供应了对宇宙演化的洞察。
这张最新的舆图使这项查究更进一步，用它来衡量物质的布局是怎样演变的，个中85%是暗物质。为了可视化这种奥密质料的存正在和漫衍，查究幼组查究了它的引力怎样影响CMB和地球之间的时空曲率。这有用地揭示了大宗的质料（可见和不成见）怎样转换它的光能手进数十亿光年（和数十亿年）达到咱们时所服从的途径。
由九年的WMAP观测得出的CMB温度颠簸的全天空图像。这些是宇宙不到40万年时星系的种子。图片起源：NASA/WMAP
该团队追踪了大质料暗物质布局的引力怎样正在140亿年的途程中扭曲CMB，就像古董，块状窗户弯曲并扭曲咱们能够通过它们看到的东西相同。由此发作的舆图揭示了暗物质的“支架”，它容纳可见物质并缠绕和相接星系和星系团。
这导致了宇宙的大标准布局（常常被称为“宇宙网”），正在图像中能够分明地看到。该舆图还冲破了旧例，衡量了咱们宇宙中物质的漫衍，不是用光，而是用质料。
配合作家Blake Sherwin说，他是普林斯顿大学2013年的博士校友，也是剑桥大学宇宙学教诲（他教导ACT查究幼组）：
“咱们依然绘造了天空中看不见的暗物质漫衍图，正如咱们的表面预测的那样。这是一个惊人的证据，阐明咱们清晰宇宙布局怎样正在数十亿年的韶华里变成的故事，从大爆炸之后到本日。值得防卫的是，宇宙中80%的质料是看不见的。通过将天空中的暗物质漫衍照射到最远的隔断，咱们的ACT透镜衡量使咱们可以分明地看到这个看不见的宇宙。
“咱们愚弄大爆炸留下的光辉扭曲筑造了一张新的质料图，”普林斯顿大学帮理教诲Mathew Madhavacheril说，他是2016-2018年普林斯顿大学博士后，也是个中一篇论文的重要作家。“值得防卫的是，它供应的衡量解释，宇宙的块状，以及始末140亿年的进化后它的增进速率，恰是你对基于爱因斯坦引力表面的准则宇宙学模子所企望的。
一个容易的棋盘图案，代表CMB（左）通过中央质料（紫色）扭曲以正在右侧创筑扭曲的图像（由ACT汲取）。原料起源：露西·雷丁-伊坎达/西蒙斯基金会
宾夕法尼亚大学里斯花天文学教诲兼ACT副主任马克·德夫林（Mark Devlin）是2000年代初看到这项尝试潜力的少数查究职员之一。 “当咱们正在2003年提出这个尝试时，咱们不明晰能够从咱们的千里镜中提取的悉数音讯，“他说。咱们把这归功于表面家的聪慧，很多人筑造了新仪器，使咱们的千里镜特别敏锐，以及咱们的团队提出的新领会技艺。
他们的结果还可认为所谓的“宇宙学险情”供应新的成见，个中操纵CMB与当地恒星的光衡量发作差其它值。这种分别也被称为“哈勃张力”，解释暗物质不敷“块状”，宇宙学的准则模子（LCDM）或许是不精确的。然而，ACT团队的最新结果切确地评估了这些肿块的巨细和漫衍，并确定它们与LCDM模子齐全相似。斯塔格斯的团队正在过去五年中筑造了搜求数据的探测器，他以为他们的新舆图能够将这场“险情”转化为机会：
“CMB依然以其对宇宙原始形态的无与伦比的衡量而着名，因而这些描绘其后续演变的透镜图简直是家当的狼狈。咱们现正在有了第二张很是原始的宇宙舆图。我以为咱们有一个出多的机遇来一道操纵这些差其它数据集，而不是“险情”。咱们的舆图包含整个的暗物质，能够追溯到大爆炸，其他舆图正正在回忆约莫90亿年，给了咱们一个离咱们更近的图层。咱们能够对照两者以清晰宇宙中布局的发展。我以为结果会很是兴趣。这两种技巧获得差其它衡量结果令人迷恋。
固然ACT于2022年9月退伍（正在运转15年后），但它搜求的数据已经胀舞了新的查究和冲破。估计很速就会有更多论文先容DR6中结果一组观测的结果，西蒙斯天文台将正在统一视线举办另日的观测。这些将操纵谋略于2024年起先运转的新千里镜结束，该千里镜可以绘造天空的速率简直是ACT的十倍。也许咱们能够等候全天空探问，绘造暗物质的漫衍图，能够追溯到宇宙的起先。