Wetenskaplikes het 'n nuwe tegniek gebruik om die aard van donker energie sowat 10 miljard jaar in die verlede te ondersoek.
Hulle hoop dit sal hulle nader bring aan 'n verklaring vir die vreemde krag wat blykbaar die Heelal teen 'n versnellende tempo uitmekaar dryf.
Die metode maak staat op helder maar veraf voorwerpe wat bekend staan as kwasars om die verspreiding van waterstofgaswolke in die ruimte te karteer.
Die 3D-verspreiding van hierdie wolke kan gebruik word as 'n spoorsnyer vir die invloed van donker energie deur tyd.
'n Vakkundige referaat wat die benadering beskryf, is by die joernaal Astronomy & Astrophysics ingedien en op die arXiv.org-voordrukwebwerf geplaas.
Dit is geskryf deur die BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) span, wat die 2.5m Sloan Foundation Telescope in New Mexico, VSA, gebruik om sy waarnemings van die lug te maak.
Daar word gesê dat die internasionale groep se nuwe data baie netjies by teorie pas, wat idees bevestig dat donker energie nie 'n dominante rol in die ontluikende Heelal gespeel het nie. Destyds het swaartekrag eintlik swig gehou, wat kosmiese uitbreiding vertraag het. Eers later het donker energie na vore gekom.
"Ons weet baie min van donker energie, maar een van ons idees is dat dit 'n eienskap van ruimte self is - wanneer jy meer ruimte het, het jy meer energie," het dr Matthew Pieri, 'n BOSS-spanlid, verduidelik.
“Duister energie is dus iets wat mettertyd toeneem. Soos die Heelal uitbrei, gee dit ons meer ruimte en dus meer energie, en op 'n stadium neem donker energie oor van swaartekrag om die vertraging te beëindig en 'n versnelling aan te dryf,” het die Portsmouth Universiteit, VK, navorser aan BBC News gesê.
Die ontdekking dat alles in die kosmos nou teen 'n vinniger en vinniger tempo uitmekaar beweeg, was een van die groot deurbrake van die 20ste eeu. Maar wetenskaplikes het gevind dat hulle na nuwe fisika gryp om hierdie buitengewone verskynsel te probeer verklaar.
'n Aantal tegnieke word aangewend om 'n bietjie insig te probeer kry. Een gaan oor sogenaamde barion akoestiese ossillasies.
Dit verwys na die drukgedrewe golwe wat deur die post-Big-Bang Heelal gegaan het en wat daarna in die verspreiding van materie gevries het sodra dit tot 'n voldoende vlak afgekoel het.
Vandag wys daardie ossillasies hulself as 'n "voorkeurskaal" in die verspreiding van sterrestelsels - 'n geringe oormaat in die getalle van sulke voorwerpe met skeidings van 500 miljoen ligjare.
Dit is 'n waarneming wat as 'n soort standaardliniaal gebruik kan word om die meetkunde van die kosmos te meet.
Die BOSS-span het 48,000 XNUMX verafgeleë kwasars gebruik om die verspreiding van wolke waterstofgas in die vroeë heelal te “agterlig” en te karteerDie BOSS-span het dit reeds gedoen deur 'n groot volume sterrestelsels te gebruik wat sowat ses biljoen ligjare van die aarde af strek. Maar op groter afstande – en dus dieper in kosmiese tyd – is hierdie standaardsterrestelsels eenvoudig te flou vir die Sloan-teleskoop om te sien.
In plaas daarvan het die BOSS-span kwasars (kwasi-ster-radiobronne) gebruik om dit te help om die kosmos te karteer.
Kwasars is verafgeleë sterrestelsels waar 'n massiewe sentrale swart gat die uitstraling van groot hoeveelhede elektromagnetiese straling aandryf. Dit is sigbaar vir Sloan.
Donker energie en donker materie raaisels
- Swaartekrag wat oor groot afstande inwerk, verklaar blykbaar nie wat sterrekundiges sien nie
- Sterrestelsels moet byvoorbeeld uitmekaar vlieg; 'n ander massa moet daar wees wat hulle bymekaar hou
- Astrofisici het dus "donker materie" gepostuleer - onsigbaar vir ons, maar wat duidelik op galaktiese skale optree
- Op die grootste afstande versnel die heelal se uitbreiding
- So het ons ook "donker energie" wat die uitbreiding aandryf, in teenstelling met swaartekrag
- Die huidige teorie is van mening dat 73% van die heelal donker energie is, 23% donker materie is en net 4% die soort materie wat ons goed ken
- BBC Heelal: Donker materie
- BBC Heelal: Donker energie
Soos die kwasars se lig deur die ruimte na die aarde beweeg, gaan dit deur wolke waterstofgas.
Van die lig word op 'n baie kenmerkende manier geabsorbeer, en die patroon van absorpsie verraai hoe die digtheid van gas wissel met afstand langs die siglyn na die teleskoop.
Deur byna 50,000 3 nou-gespasiëerde kwasars waar te neem, kon die BOSS-span nou 'n gedetailleerde 11D-kaart bou van die verspreiding van waterstofgaswolke wat XNUMX miljard ligjare ver bereik, en 'n epog opneem net twee biljoen jaar ná die Oerknal self.
"Elke siglyn kan 'n paar honderd wolke hê, en so met 48,000 XNUMX kwasars het ons baie miljoene van hierdie wolke," het Portsmouth-kollega prof Bob Nichol gesê.
“Wat ons dan doen is om hul 3D-posisies te neem en ons kyk hoe hulle saamgevoeg is, en ons sê: 'Is daar 'n voorkeurskaal in hierdie groepering?'” En kyk en kyk, daar is, net soos daar 'n voorkeurskaal in die groepering van nabygeleë sterrestelsels.”
Die BOSS-kaarte stel wetenskaplikes in staat om die tempo van uitbreiding by verskillende kosmologiese tydperke na te gaan, wat hulle help om te bepaal of swaartekrag en donker energie optree soos die teorie voorspel.
"Wat ons basies bevestig, is hierdie mooi achtbaan-analogie," het dr Pieri gesê. "Vanaf die Oerknal het die uitbreiding van die Heelal vertraag, en toe het ons die heuwel sowat sewe miljard jaar gelede geklim, en dit was soos iets wat die voet op die pedaal sit en die versnelling het plaasgevind."
BOSS is tot dusver slegs 'n derde van die pad deur sy werk. Die doel in die volgende paar jaar is om die liggings van 'n miljoen-en-'n-half sterrestelsels en meer as 160,000 XNUMX kwasars te karteer.
- Voor Nobelprys-bekroonde navorsing in 1998, is aanvaar dat swaartekrag die post-oerknal-uitbreiding van die heelal vertraag
- Nou sê wetenskaplikes die uitbreiding – ver van stadiger nie – versnel, en stoot sterrestelsels teen 'n vinniger en vinniger tempo uitmekaar
- Die BOSS-span het donker energie se aandeel in die uitbreiding oor meer as 10 miljard jaar se kosmiese geskiedenis opgespoor
(BBC)
