Χρειάζεστε περισσότερες αποδείξεις ότι η επέκταση του Σύμπαντος επιταχύνεται; Απλώς κοιτάξτε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Η ομάδα, με επικεφαλής τον Tim Schrabback του Παρατηρητηρίου του Λάιντεν, πραγματοποίησε μια εντατική μελέτη πάνω από 446.000 γαλαξιών στο πεδίο COSMOS (Cosmological Evolution Survey), το αποτέλεσμα της μεγαλύτερης έρευνας που έγινε ποτέ με το Hubble. Κατά την έρευνα του COSMOS, ο Hubble φωτογράφησε 575 ελαφρώς επικαλυπτόμενες απόψεις του ίδιου τμήματος του Σύμπαντος χρησιμοποιώντας το Advanced Camera for Surveys (ACS) πάνω στο περιστροφικό τηλεσκόπιο. Χρειάστηκαν περίπου 1.000 ώρες παρατηρήσεων.
Εκτός από τα δεδομένα του Χαμπλ, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα ερυθράς μετατόπισης από επίγεια τηλεσκόπια για να αποδώσουν αποστάσεις σε 194.000 από τους γαλαξίες που ερευνήθηκαν (σε μια κόκκινη μετατόπιση των 5). «Ο τεράστιος αριθμός γαλαξιών που περιλαμβάνονται σε αυτόν τον τύπο ανάλυσης είναι άνευ προηγουμένου, αλλά πιο σημαντικός είναι ο πλούτος των πληροφοριών που θα μπορούσαμε να αποκτήσουμε για τις αόρατες δομές στο Σύμπαν από αυτό το εξαιρετικό σύνολο δεδομένων», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Patrick Simon από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.
Συγκεκριμένα, οι αστρονόμοι θα μπορούσαν να «ζυγίσουν» τη μεγάλης κλίμακας κατανομή υλικών στο διάστημα σε μεγάλες αποστάσεις. Για να το κάνουν αυτό, χρησιμοποίησαν το γεγονός ότι αυτές οι πληροφορίες κωδικοποιούνται στα παραμορφωμένα σχήματα των απομακρυσμένων γαλαξιών, ένα φαινόμενο που αναφέρεται ως αδύναμος βαρυτικός φακός. Χρησιμοποιώντας πολύπλοκους αλγόριθμους, η ομάδα με επικεφαλής τον Schrabback βελτίωσε την τυπική μέθοδο και έλαβε μετρήσεις σχήματος γαλαξίας με πρωτοφανή ακρίβεια. Τα αποτελέσματα της μελέτης θα δημοσιευθούν σε ένα επερχόμενο τεύχος της Αστρονομίας και της Αστροφυσικής.
Η σχολαστικότητα και η κλίμακα αυτής της μελέτης επιτρέπουν μια ανεξάρτητη επιβεβαίωση ότι η επέκταση του Σύμπαντος επιταχύνεται από ένα επιπλέον, μυστηριώδες συστατικό που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια. Υπάρχουν μερικές άλλες ανεξάρτητες επιβεβαιώσεις. Οι επιστήμονες πρέπει να γνωρίζουν πώς εξελίχθηκε ο σχηματισμός συσσωματωμάτων ύλης στην ιστορία του Σύμπαντος για να προσδιορίσουν πώς τους επηρέασε η βαρυτική δύναμη, η οποία συγκρατεί την ύλη μαζί, και η σκοτεινή ενέργεια, η οποία τη διαχωρίζει επιταχύνοντας την επέκταση του Σύμπαντος. «Η σκοτεινή ενέργεια επηρεάζει τις μετρήσεις μας για δύο λόγους. Πρώτον, όταν υπάρχει, οι συστάδες γαλαξιών αναπτύσσονται πιο αργά και, δεύτερον, αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο επεκτείνεται το Σύμπαν, οδηγώντας σε πιο απομακρυσμένους - και πιο αποτελεσματικά φακούς - γαλαξίες. Η ανάλυσή μας είναι ευαίσθητη και στα δύο αποτελέσματα », λέει ο συν-συγγραφέας Benjamin Joachimi από το Πανεπιστήμιο της Βόννης. «Η μελέτη μας παρέχει επίσης μια πρόσθετη επιβεβαίωση για τη θεωρία γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία προβλέπει πώς το σήμα φακού εξαρτάται από την ερυθρή μετατόπιση», προσθέτει ο συν-ερευνητής Martin Kilbinger από το Institut d'Astrophysique de Paris και το Excellence Cluster Universe.
Ο μεγάλος αριθμός γαλαξιών που περιλαμβάνονται σε αυτή τη μελέτη, μαζί με πληροφορίες σχετικά με τις ερυθρές μετατοπίσεις τους οδηγεί σε έναν σαφέστερο χάρτη για το πώς ακριβώς, σχεδιάζεται ένα μέρος του Σύμπαντος. μας βοηθά να δούμε τους γαλαξιακούς κατοίκους του και πώς διανέμονται. «Με πιο ακριβείς πληροφορίες σχετικά με τις αποστάσεις στους γαλαξίες, μπορούμε να μετρήσουμε την κατανομή του θέματος μεταξύ αυτών και εμάς με μεγαλύτερη ακρίβεια», σημειώνει ο συν-ερευνητής Jan Hartlap από το Πανεπιστήμιο της Βόννης. «Πριν, οι περισσότερες από τις μελέτες έγιναν σε 2D, όπως η λήψη ακτινογραφίας στο στήθος. Η μελέτη μας μοιάζει περισσότερο με τρισδιάστατη ανακατασκευή του σκελετού από αξονική τομογραφία. Επιπλέον, μπορούμε να δούμε τον σκελετό της σκοτεινής ύλης να ωριμάζει από τη νεολαία του Σύμπαντος έως σήμερα », σχολιάζει ο William High από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, άλλος συν-συγγραφέας.
Οι αστρονόμοι επέλεξαν συγκεκριμένα την έρευνα COSMOS επειδή θεωρείται ότι είναι αντιπροσωπευτικό δείγμα του Σύμπαντος. Με εμπεριστατωμένες μελέτες, όπως αυτή του Schrabback, οι αστρονόμοι θα μπορέσουν μια μέρα να εφαρμόσουν την τεχνική τους σε ευρύτερες περιοχές του ουρανού, σχηματίζοντας μια σαφέστερη εικόνα του τι είναι πραγματικά εκεί έξω.
Πηγή: EurekAlert
Paper: Schrabback et al., «Αποδεικτικά στοιχεία για την επιταχυνόμενη επέκταση του Σύμπαντος από την αδύναμη τομογραφία με COSMOS», Αστρονομία και Αστροφυσική, Μάρτιος 2010,
