본 연구는 아타카마 우주론 망원경(ACT)의 DR6 데이터를 활용하여 우주 마이크로파 배경(CMB) 온도 및 편광 비등방성의 파워 스펙트럼을 제시한다. 98, 150, 220 GHz 대역에서 19,000 deg2 영역을 관측한 이 데이터는 플랑크 위성보다 3배 낮은 편광 백색 잡음 수준을 보인다. 10,000 deg2 영역에서 측정된 ACT 각 파워 스펙트럼은 CMB와 전경 방출의 합으로 잘 설명되며, CMB 스펙트럼은 ΛCDM 모델과 일치한다.
ACT 데이터를 플랑크의 대규모 데이터와 결합한 P-ACT 데이터셋은 우주의 구성 요소, 팽창률, 초기 조건에 대한 강력한 제약을 제공한다. 플랑크 파워 스펙트럼 또는 ACT와 WMAP 데이터를 결합한 결과와 일관되며, P-ACT 데이터셋 내 온도 및 편광 데이터 모두 유사한 제약력을 나타낸다.
ACT 및 플랑크의 CMB 렌즈 효과와 암흑 에너지 분광 장비(DESI DR1)의 중입자 음향 진동 데이터를 통합하여, 중입자 밀도 Ωbh2 = 0.0226 ± 0.0001, 차가운 암흑 물질 밀도 Ωch2 = 0.118 ± 0.001, 허블 상수 H0 = 68.22 ± 0.36 km/s/Mpc, 스펙트럼 지수 ns = 0.974 ± 0.003, 밀도 요동 진폭 σ8 = 0.813 ± 0.005를 측정했다. DESI DR2 데이터를 포함하면 허블 상수는 H0 = 68.43 ± 0.27 km/s/Mpc로 더욱 정밀해지며, ΛCDM 매개변수는 P-ACT와 DESI DR2 데이터 간에 1.6σ 수준에서 일치한다.
파워 스펙트럼에서 과도한 렌즈 효과나 공간 평탄도 이탈의 증거는 발견되지 않았다. 수냐에프-젤도비치(SZ) 비등방성은 높은 유의성으로 검출되었으며, 기준 SZ 템플릿 스펙트럼에 비해 작은 스케일 파워가 억제된 기울기 증거를 확인했다. 이는 피드백을 포함하는 유체역학적 시뮬레이션 결과와 일치한다.
본 연구는 아타카마 우주망원경(ACT) DR6의 새로운 우주 마이크로파 배경(CMB) 온도 및 편광 비등방성 측정 데이터를 활용하여 표준 우주론 모델(ΛCDM)의 기본 가정을 검증하고 확장 모델에 대한 제약을 설정합니다. ACT DR6 단독 데이터와 플랑크(Planck) 임무의 기존 데이터를 결합하여 제약을 도출했으며, 기하학적 퇴행성을 해소하기 위해 ACT 및 플랑크 CMB 렌즈 데이터와 DESI Year-1의 중입자 음향 진동 데이터를 포함했습니다.
비-ACT 데이터 의존성을 확인하기 위해 플랑크를 WMAP으로, DESI를 BOSS로 대체하는 조합을 탐색했으며, 후기 우주 팽창 역사에 영향을 미치는 모델의 경우 Pantheon+의 초신성 측정값을 추가했습니다. 우리는 원시 섭동의 거의 규모 불변성(스펙트럼 지수 기울기 dn_s/d ln k = 0.0062 ± 0.0052)과 단열성을 확인했습니다.
중성미자 특성은 표준 모델 예측과 일치하며, 새로운 가벼운 상대론적 자유 흐름 입자(N_eff = 2.86 ± 0.13), 0이 아닌 중성미자 질량(Σm_ν < 0.089 eV), 중성미자 자체 상호작용에 대한 증거는 발견되지 않았습니다. 또한 자체 상호작용하는 암흑 복사(N_idr < 0.134)나 미세 구조 상수(α_EM / α_EM,0 = 1.0043 ± 0.0017) 및 전자 질량(m_e / m_e,0 = 1.0063 ± 0.0056)을 포함한 초기 우주 기본 상수의 변화에 대한 증거도 찾지 못했습니다.
우리의 데이터는 표준 빅뱅 핵합성(Y_p = 0.2312 ± 0.0092), COBE/FIRAS로 추론된 CMB 온도(T_CMB = 2.698 ± 0.016 K), 비충돌성 암흑 물질, 우주 상수(w = -0.986 ± 0.025), 그리고 일반 상대론이 예측하는 후기 우주 성장률과 일치합니다. 이 연구는 ΛCDM 모델의 견고성을 재확인하고, 미래 우주론 연구의 방향을 제시하는 데 기여합니다.
