Kép jóváírása: Hubble
Az egyetemi tudósok egy olyan nemzetközi együttműködést alapítottak, amelynek célja új pontossággal megmérni a titokzatos erőt, amely az univerzum szétesését okozza. A tervek felhívják a Dark Energy Survey elnevezésű projekt körülbelül 300 millió galaxisra vonatkozó adatgyűjtést, amely az univerzum története kétharmadának felel meg.
A felmérés megfigyeléseket tehetne már 2009 őszén. Noha a DES-nek több mint négy éve van hátra, az ambiciózusabb felmérések elvégzéséhez legalább egy évtized szükséges az eredmények elérése. Nem akarom ilyen sokáig várni ,? - mondta Joshua Frieman, a csillagászat és az asztrofizika professzora és a Főiskola.
A fizikai számviteli módszerek szerint a sötét energia teszi ki az univerzum 70 százalékát. A sötét energia lehet Albert Einstein kozmológiai állandójának megnyilvánulása, egy olyan erő, amely az univerzum egész területén minden időben és minden helyen működik. Lehet, hogy lebontja Einstein gravitációs elméletét hatalmas skálán is.
? Alapvetően megköveteli a gravitáció, hogy visszataszító legyen ,? - mondta Wayne Hu, csillagászat és asztrofizika docens. "Ez a standard gravitációs elméleteink szerint lehetséges, de ez nem várható." Bármi legyen is a sötét energia - mondta Frieman -, valószínűleg súlyos következményekkel jár az alapvető fizikában.
A DES együttműködés a Chicagói Fermi Nemzeti Gyorsító laboratórium, az Illinoisi Egyetem Urbana-Champaignben, a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium és a Cerro Tololo Amerikaközi Megfigyelő Intézet kutatóiból, valamint az Egyesült Királyságból és a spanyolországi Barcelonaból származó csoportokból áll. A 20 millió dolláros projekt finanszírozása valószínűleg elsősorban az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumától, az európai finanszírozási ügynökségektől, a tagintézményektől és más ügynökségektől és forrásoktól származik.
Frieman vezeti az egyetem kooperációs elemét. Csatlakoztatja őt és Hu-t az együttműködésben John Carlstrom, az S. Chandrasekhar neves csillagászati és asztrofizikai szolgáltató professzora és a Főiskola; Scott Dodelson, a csillagászat és asztrofizika professzora és a Fizikai Tudományok Kollégium osztálya; Stephen Kent, csillagászat és asztrofizika egyetemi docens; Erin Sheldon, a Kavli Kozmológiai Fizikai Intézet munkatársa; és Risa Wechsler, a Kavli Kozmológiai Fizikai Intézet Hubble munkatársa. Frieman és Dodelson szintén tagjai a Fermilab elméleti asztrofizikai csoportjának, amelyet Dodelson vezet, míg Kent a Fermilab kísérleti asztrofizikai csoportját vezeti.
A DES egy 520 megapixeles kamera beépítését vonja maga után a meglévő négy méteres Blanco teleszkópra a chilei Cerro Tololo Amerikaközi Megfigyelő Intézetben. ? Ez nagyobb lenne, mint bármely létező optikai kamera a világon ,? - mondta Frieman.
Előfordulhat, hogy néhány száz megapixel nem hangzik túl sokat - mondta Frieman -, de nem ugyanazok a képpontok, amelyek a kézi számítógépbe kerülnek. Sokkal érzékenyebbek. Nagy pontosságú, nagy hatékonyságú detektorok. Ezenkívül a kamera lehetővé teszi a tudósoknak, hogy tízszer gyorsabban felmérjék az égboltot, mint bármelyik meglévő amerikai obszervatóriumban képesek lennének.
A kamerának, amely most a távcsövön van, csak túl kicsi a látótere. Sok évtizedbe telik, amíg elvégzzük a felmérést ,? - mondta Frieman.
Az új kamera lehetővé teszi a DES számára, hogy négy technikát alkalmazzon a sötét energia két átfogó magyarázatának megkülönböztetésére: a kozmológiai állandó vagy a gravitáció megoszlása.
? Az első módszer, amely valóban vezérli a felmérés megtervezését, a galaxiscsoportok számlálása ,? - mondta Frieman. Ezen erőfeszítés mellett párhuzamosan fog működni a Carlstrom déli pólusú távcsövével, amelynek megfigyelése a tervek szerint 2007 márciusában kezdődik.
Az SPT segít feltárni, hogy a sötét energia elnyomta-e a galaxiscsoportok kialakulását az univerzum történetében. Egy rádióteleszkóp segítségével az SPT felismeri a galaxishalmazokat úgy, hogy torzítják a nagy robbantól megmaradt mikrohullámú sugárzást. Ha a teoretikusok tudják, milyen távoli és milyen masszív a galaxis klaszterek, meg tudják jósolni, hogy hánynak kell lennie sötét energia jelenlétében. A DES optikai méréseket fog végezni a galaxisok színein és tömegükön keresztüli távolság gravitációs lencsével, a fény torzulásával egy beavatkozó galaxiscsoport alapján. ? Ez egy igazán elegáns teszt, Hu mondta.
A harmadik módszer gravitációs lencsét alkalmaz kozmikus skálán. A teoretikusok megjósolhatják a sötét energia hatását a sötét anyag nagy léptékű eloszlására. A nagy felmérési területtel a DES képes megmérni a galaxisok képeinek apró torzulásait, amelyeket a sötét anyag sűrűségének ingadozása okoz.
A negyedik módszer ugyanazt a technikát foglalja magában, amely 1998-ban a sötét energia felfedezéséhez vezetett: megmérjük a távolságot egy bizonyos típusú robbanó csillagig, hogy rekonstruáljuk az univerzum tágulási történetét. A csillagászok ezeket a felrobbanó csillagokat tanulmányozták, hogy rájöjjenek, hogy az univerzum terjeszkedése lelassult az idő múlásával. Ehelyett felgyorsult terjeszkedést fedeztek fel.
? Ezek a technikák nagyon jól kiegészítik egymást ,? - mondta Frieman. ? Különböző hibaforrásoktól szenvednek, szóval ha egyetértenek, ez bizalmat ad az eredményében.
Hu a maga részéről reméli, hogy a tesztek felfednek némi eltérést az előrejelzések és a valóság között. ? Számomra ez lenne a legizgalmasabb dolog.
Eredeti forrás: A Chicagói Egyetem sajtóközleménye
