Kreditna slika: Hubble
Univerzitetni znanstveniki so soustanovili mednarodno sodelovanje, ki si prizadeva z novo natančnostjo izmeriti skrivnostno silo, ki povzroča, da vesolje razpada. Načrti pozivajo k projektu Dark Energy Survey, ki bo zbral podatke o približno 300 milijonih galaksij, ki obsegajo dve tretjini zgodovine vesolja.
Raziskava bi lahko začela opazovati že jeseni leta 2009. Čeprav DES ostaja več kot štiri leta, bo za ambicioznejše raziskave potrebnih vsaj desetletje. ? Ne želim čakati tako dolgo ,? je dejal Joshua Frieman, profesor astronomije in astrofizike in visoke šole.
Po metodi fizikalnega knjigovodstva temna energija predstavlja 70 odstotkov vesolja. Temna energija je lahko manifestacija kozmološke konstante Alberta Einsteina, sile, ki deluje ves čas in povsod po vsem svetu. Mogoče bi šlo tudi za zlom Einsteinove teorije gravitacije na velikih lestvicah.
? V resnici zahteva, da je gravitacija odbojna, je dejal Wayne Hu, izredni profesor za astronomijo in astrofiziko. "To je mogoče po naših standardnih teorijah gravitacije, vendar ni pričakovati." Kakšna koli je temna energija, je dejal Frieman, "verjetno bo to imelo globoke posledice za temeljno fiziko."
Sodelovanje DES sestavljajo raziskovalci iz Chicaga, Fermi National Accelerator Laboratory, University of Illinois v Urbana-Champaign, National Laboratory Lawrence Berkeley in Medameriški observatorij Cerro Tololo ter skupine iz Združenega kraljestva in Barcelone v Španiji. Finančna sredstva za 20 milijonov dolarjev bodo verjetno prišla predvsem iz ameriškega ministrstva za energetiko, evropskih agencij za financiranje, institucij članic in drugih agencij in virov.
Frieman je vodja univerze. Z njim in Huom se mu pridružita John Carlstrom, profesor iz astronomije in astrofizike in visoke šole S. Chandrasekhar. Scott Dodelson, profesor astronomije in astrofizike in kolegija za fizične vede; Stephen Kent, izredni profesor za astronomijo in astrofiziko; Erin Sheldon, sodelavka na Inštitutu za kozmološko fiziko Kavli; in Risa Wechsler, Hubbleova sodelavka na Inštitutu za kozmološko fiziko Kavli. Frieman in Dodelson sta tudi člana koncerna teoretične astrofizike Fermilaba, ki ga vodi Dodelson, Kent pa Fermilabova eksperimentalna skupina za astrofiziko.
DES bo pomenil namestitev 520-milijonske kamere na obstoječi štiri metrski Blancov teleskop v Medameriškem observatoriju Cerro Tololo v Čilu. ? To bi bilo večje od vseh obstoječih optičnih kamer na svetu? Je rekel Frieman.
Nekaj sto milijonov slikovnih pik morda ne zveni veliko, je rekel Frieman, "vendar to niso isti piksli, ki gredo v roke. Imajo veliko večjo občutljivost. So visoko natančni, zelo učinkoviti detektorji. Poleg tega bo kamera znanstvenikom omogočila, da bodo nebo pregledali 10-krat hitreje, kot bi lahko v katerem koli obstoječem ameriškem observatoriju.
»Kamera, ki je zdaj na teleskopu, ima zgolj premajhno vidno polje. Potrebovali bi več desetletij, da bi naredili raziskavo? Je rekel Frieman.
Nova kamera bo DES omogočila uporabo štirih tehnik pri poskusu razlikovanja med obema širokim pojasnilom temne energije - kozmološko konstanto ali zlomom gravitacije.
? Prva metoda in tista, ki resnično poganja zasnovo ankete, je štetje grozdov galaksij ,? Je rekel Frieman. V teh prizadevanjih bo sodelovala s Carlstrom's South Pole Telescope, ki naj bi pripombe začela marca 2007.
SPT bo pomagal razkriti, ali je temna energija v zgodovini vesolja potlačila nastanek galaksijskih grozdov. Radioteleskop SPT bo zaznal galaksijske grozde tako, da izkrivljajo mikrovalovno sevanje, ki je ostalo od velikega praska. Če teoretiki vedo, kako oddaljeni in kako masivni so grozdni grozdi, lahko predvidijo, koliko jih mora biti ob prisotnosti temne energije. DES bo izvedel optične meritve za oceno njihove razdalje skozi barve galaksij in njihovo maso z gravitacijskim lečanjem, izkrivljanjem svetlobe s pomočjo vmešanega grozdja. To je resnično eleganten test? Je rekel Hu.
Tretja tehnika uporablja gravitacijsko leče v kozmičnem merilu. Teoretiki lahko predvidijo vpliv temne energije na obsežno porazdelitev temne snovi. DES lahko s svojim velikim območjem raziskovanja meri majhno popačenje slik galaksij, ki ga povzročajo nihanja v gostoti temne snovi.
Četrta metoda vključuje isto tehniko, ki je leta 1998 pripeljala do odkritja temne energije: merjenje razdalje do določene vrste eksplodirajoče zvezde za rekonstrukcijo zgodovine širjenja vesolja. Astronomi so preučevali te eksplodirajoče zvezde in pričakovali, da se je širjenje vesolja s časom upočasnilo. Namesto tega so odkrili pospešeno širitev.
? Te tehnike se zelo dobro dopolnjujejo ,? Je rekel Frieman. "Trpijo zaradi različnih virov napak, zato če se strinjate, vam to daje zaupanje v rezultat."
Hu upa, da bodo testi pokazali nekaj neskladja med napovedmi in resničnostjo. "Zame bi to najbolj navdušilo."
Izvirni vir: News of Release University of Chicago
