凭借追踪微波能量波动的独特能力，智利北部安第斯山脉的一个小型天文台绘制了75%的天空地图，以更准确地测量宇宙的起源和演化。

由约翰·霍普金斯大学天体物理学家领导的美国国家科学基金会宇宙学大角尺度测量员(CLASS)创建了这些地图。通过测量微波偏振，或者这些能量波如何在特定方向上摆动，该团队正在探索宇宙的历史和物理学——从最初的时刻到星系、恒星和行星的形成。

新的天空图和团队对它们的解释将在《天体物理学杂志》上发表。

研究小组报告说，这些结果显着改善了科学家需要过滤掉银河系发出的微波(一种不可见光)的观测结果。这些发现预计将帮助科学家更好地了解宇宙微波背景，即在其138亿年生命周期中演化的炎热、致密、年轻的宇宙的残余辐射。宇宙学家利用这个信号拼凑出有关早期宇宙的重要证据。

“通过研究宇宙微波背景的偏振，天体物理学家可以推断出宇宙早期的样子，”该团队的共同领导者、约翰·霍普金斯大学物理学和天文学教授托比亚斯·马里奇(TobiasMarriage)说。“天体物理学家可以追溯到非常非常早的时代——初始条件、宇宙中物质和能量分布最初形成的最初时刻——并且可以将所有这些与我们今天所看到的联系起来。”

新的CLASS地图提供了对称为线性偏振的特定信号的进一步了解，该信号来自围绕银河系磁场旋转的快速移动电子产生的辐射。这个信号有助于科学家研究我们的星系，但它也会混淆他们对早期宇宙的看法。

“这些发现极大地提高了我们对早期宇宙物理过程的理解，这些过程可能产生了圆偏振背景，这是一种独特的微波辐射形式。对于线性偏振，新结果增强了对来自银河系信号的测量。他们表现出高度的一致性，并且超出了之前太空任务的敏感性。”彭博社杰出教授、校友百年教授、约翰·霍普金斯大学吉尔曼物理和天文学学者查尔斯·L·贝内特说。

美国国家科学基金会天文科学部项目主任奈杰尔·夏普(NigelSharp)表示：“研究宇宙诞生之初的残余辐射对于理解整个宇宙是如何形成以及为什么会变成现在这样至关重要。”2010年之前的CLASS望远镜阵列。

“这些新的测量为我们不断增长的宇宙背景辐射变化图景提供了重要的大尺度细节——这一壮举尤其令人印象深刻，因为它是使用地面仪器实现的。”

与太空任务不同，这项研究为使用地面望远镜进行更详细的观测铺平了道路，从而可以不断改进仪器。CLASS天文台采用了新技术，包括将空间辐射引导至探测器的光滑壁馈源、定制设计的探测器和新型偏振调制器。所有这三个都是美国宇航局和约翰·霍普金斯大学合作开发的。

“了解银河系发射的亮度非常重要，因为这是我们必须纠正的亮度，以便对宇宙微波背景进行更深入的分析，”主要作者、约翰·霍普金斯大学的天体物理学家约瑟夫·艾默说。

“CLASS在表征该信号的性质方面非常成功，以便我们能够识别它并从观测中消除这些污染物。该项目处于推动最大规模地基偏振测量的最前沿。”

研究小组表示，这些结果为从地面天文台检测最大尺度的偏振设定了新标准，为未来的研究提供了有希望的可能性，特别是包含了额外的CLASS数据，这些数据包括已经获得的和正在进行的观测。