Учените са използвали нова техника, за да изследват природата на тъмната енергия около 10 милиарда години в миналото.
Те се надяват, че това ще ги доближи до обяснението за странната сила, която изглежда разделя Вселената с ускоряваща се скорост.
Методът разчита на ярки, но далечни обекти, известни като квазари, за да картографира разпространението на облаците от водороден газ в космоса.
3D разпределението на тези облаци може да се използва като индикатор за влиянието на тъмната енергия във времето.
Научна статия, описваща подхода, е представена в списанието Astronomy & Astrophysics и е публикувана на сайта за предпечат arXiv.org.
Той е създаден от екипа на BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey), който използва 2.5-метровия телескоп Sloan Foundation в Ню Мексико, САЩ, за да прави своите наблюдения на небето.
Смята се, че новите данни на международната група са много добре съвпадащи с теорията, потвърждавайки идеите, че тъмната енергия не е имала доминираща роля в зараждащата се Вселена. Тогава гравитацията всъщност имаше власт, забавяйки космическото разширяване. Едва по-късно тъмната енергия излезе на преден план.
„Знаем много малко за тъмната енергия, но една от нашите идеи е, че тя е свойство на самото пространство – когато имате повече пространство, имате повече енергия“, обясни д-р Матю Пиери, член на екипа на BOSS.
„И така, тъмната енергия е нещо, което се увеличава с времето. Тъй като Вселената се разширява, тя ни дава повече пространство и следователно повече енергия и в един момент тъмната енергия поема от гравитацията, за да прекрати забавянето и да доведе до ускорение“, каза изследователят от университета в Портсмут, Обединеното кралство, пред BBC News.
Откритието, че сега всичко в космоса се разпада с все по-бърза и по-бърза скорост, беше един от най-големите пробиви на 20-ти век. Но учените са се хванали за нова физика, за да се опитат да обяснят този необикновен феномен.
Редица техники се прилагат, за да се опитат да получат някаква представа. Единият се отнася до така наречените барионни акустични трептения.
Те се отнасят до вълните, управлявани от налягането, които са преминали през Вселената след Големия взрив и които впоследствие са замръзнали в разпределението на материята, след като се е охладила до достатъчно ниво.
Днес тези трептения се показват като „предпочитан мащаб“ в разпространението на галактиките – лек излишък в броя на такива обекти с разстояние от 500 милиона светлинни години.
Това е наблюдение, което може да се използва като един вид стандартна линийка за измерване на геометрията на космоса.
Екипът на BOSS използва 48,000 XNUMX далечни квазара, за да „освети“ и картографира разпределението на облаците от водороден газ в ранната ВселенаЕкипът на BOSS вече е направил това, използвайки голям обем галактики, които се простират на около шест милиарда светлинни години от Земята. Но на по-големи разстояния – и следователно по-дълбоко в космическото време – тези стандартни галактики са просто твърде слаби, за да ги види телескопът на Слоун.
Вместо това екипът на BOSS е използвал квазари (квазизвездни радиоизточници), за да му помогне да картографира космоса.
Квазарите са далечни галактики, в които масивна централна черна дупка предизвиква излъчването на огромни количества електромагнитно лъчение. Те са видими за Слоун.
Тайните на тъмната енергия и тъмната материя
- Гравитацията, действаща на огромни разстояния, изглежда не обяснява какво виждат астрономите
- Галактиките, например, трябва да се разлетят; някаква друга маса трябва да ги държи заедно
- По този начин астрофизиците постулират „тъмна материя“ – невидима за нас, но очевидно действаща в галактически мащаби
- На най-големите разстояния разширяването на Вселената се ускорява
- Така имаме и „тъмна енергия“, която действа, за да задвижи разширяването, в противовес на гравитацията
- Настоящата теория твърди, че 73% от Вселената е тъмна енергия, 23% е тъмна материя и само 4% от вида материя, която познаваме добре
- BBC Universe: Тъмна материя
- BBC Universe: Тъмна енергия
Докато светлината на квазарите пътува през космоса към Земята, тя преминава през облаци от водороден газ.
Част от светлината се поглъща по много характерен начин и моделът на поглъщане издава как плътността на газа варира в зависимост от разстоянието по линията на видимост до телескопа.
Наблюдавайки почти 50,000 3 близко разположени квазара, екипът на BOSS вече успя да изгради подробна 11D карта на разпределението на облаците от водороден газ, достигащи XNUMX милиарда светлинни години и записващи епоха само два милиарда години след самия Големия взрив.
„Всяка линия на видимост може да има няколкостотин облака и така с 48,000 XNUMX квазара имаме много милиони от тези облаци“, каза колегата от Портсмут проф. Боб Никъл.
„Тогава това, което правим, е да вземем техните 3D позиции и да разгледаме как са групирани, и питаме „има ли предпочитан мащаб в това групиране?“ И, ето, има, точно както има предпочитан мащаб в групирането на близките галактики.
Картите на BOSS позволяват на учените да проверят скоростта на разширяване в различни космологични епохи, като им помагат да определят дали гравитацията и тъмната енергия се държат, както прогнозира теорията.
„Това, което основно потвърждаваме, е тази хубава аналогия с влакче в увеселителен парк“, каза д-р Пиери. „От Големия взрив разширяването на Вселената се забавяше и след това излязохме на върха на хълма преди около седем милиарда години и беше като нещо да постави крака върху педала и да се получи ускорение.“
BOSS засега е само една трета от работата си. Целта през следващите няколко години е да се картографират местоположенията на милион и половина галактики и повече от 160,000 XNUMX квазара.
- Преди изследването, спечелило Нобелова награда през 1998 г., се предполагаше, че гравитацията забавя разширяването на Вселената след Големия взрив
- Сега учените казват, че разширяването – далеч не се забавя – се ускорява, раздалечавайки галактиките с все по-бързи темпове
- Екипът на BOSS проследи ролята на тъмната енергия в разширяването през повече от 10 милиарда години космическа история
(BBC)
