Jeden wycinek nieba może nas wiele nauczyć o Wszechświecie
Istnieją co najmniej dwa obszary nauki, w których istotne jest badanie wzajemnych powiązań pomiędzy fizyką i astronomią: natura ciemnej materii oraz natura ciemnej energii. Opierając się na wcześniejszych badaniach naukowcy wierzą, że ciemna energia występuje na całym obszarze przestrzeni kosmicznej, stanowiąc około 73% całkowitej masy energii Wszechświata i wpływając na jego rozszerzanie się. Teleskop kosmologiczny Atacama ('Atacama Cosmology Telescope' - ACT) to sześciometrowy teleskop zlokalizowany na pustyni Atacama w Chile. Teleskop ten zaprojektowano w celu prowadzenia badań nieba w wysokiej rozdzielczości, przy mikrofalowej długości fali. Obecnie teleskop Atacama wykorzystywany jest do badania mikrofalowego promieniowania tła ('cosmic microwave background radiation' - CMB). Promieniowanie tła to promieniowanie cieplne wypełniające znany nam wszechświat, obecne także w całkowicie czarnych przestrzeniach międzygwiezdnych. Dzięki teleskopom takim jak ACT możliwe jest rejestrowanie promieniowanie tła, które nie jest związane z żadną galaktyką, gwiazdą, czy obiektem kosmicznym. W ramach projektu o nazwie "Badania nad fizyką fundamentalną przy użyciu teleskopu kosmologicznego Atacama" ('Testing fundamental physics with the Atacama Cosmology Telescope' - ACT) opracowywane są techniki analizy danych dotyczących CMB, pochodzących z ACT, na powierzchni około 200 stopni kwadratowych. Poprzez skanowanie w przód i wstecz uczestnicy projektu prowadzą obserwacje poszczególnych wycinków nieba na 3 różnych częstotliwościach, z wykorzystaniem 3 072 detektorów. Wysoka rozdzielczość ACT powinna umożliwić zdobycie wiedzy dotyczącej wpływu gromad galaktyk (najbardziej gęstych fragmentów wielkoskalowych struktur Wszechświata) na CMB. Naukowcy są przekonani, że dzięki ACT możliwe będzie wykrycie setek tego typu gromad. Dzięki pozyskiwanym w ten sposób informacjom obserwacje zakłóceń widma CMB mogą być wykorzystywane do wykrywania zmian w gęstości Wszechświata, co jest istotnym krokiem na drodze do lepszego zrozumienia procesu rozszerzania się Wszechświata. Informacje pozyskane dzięki ACT pozwoliły dokonać pomiaru statystycznych właściwości temperatury CMB oraz odkryć sygnały powiązane z nieokreślonymi źródłami punktowymi. Powyższe sygnały stanowią niezbędny element badania modeli rozszerzania się Wszechświata oraz dalszych badań nad właściwościami ciemnej energii. W ramach projektu ACT (finansowanego ze środków UE) dokonano ponadto pomiaru niektórych właściwości pierwotnego CMB, a także zaprezentowano wstępne wyniki dotyczące specyficznych zjawisk związanych z gromadami galaktyk. Wyższa rozdzielczość oraz zwiększona czułość obserwacji CMB pozwolą pogłębić aktualną wiedzę na temat kosmologii dzięki nowym rodzajom eksperymentów. Uczestnicy projektu oczekują, że pozyskane w ten sposób mapy będą przydatne w badaniu zarówno pierwotnego, jak i wtórnego CMB.
