Χρειάζεστε περισσότερες αποδείξεις ότι η διαστολή του σύμπαντος επιταχύνεται; Απλά δείτε τις παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble. Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων πράγματι επιβεβαίωσε ότι η διαστολή του σύμπαντος επιταχύνεται.
Η ομάδα, με επικεφαλής τον Tim Schrabback από το παρατηρητήριο του Leiden, προέβη σε μια εντατική μελέτη περισσοτέρων από 446.000 γαλαξιών μέσα στο πεδίο παρατηρήσεων της έρευνας COSMOS (Cosmological Evolution Survey), που είναι το αποτέλεσμα της μεγαλύτερης έρευνας που έχει ποτέ διεξαχθεί με το Χαμπλ. Κατά την έρευνα "COSMOS", το Hubble φωτογράφησε 575 ελαφρά επικαλυμμένες όψεις του ίδιου μέρους του Σύμπαντος, με την βοήθεια της Σύνθετης Κάμερας για Έρευνες (ACS) που βρίσκεται πάνω στο τηλεσκόπιο. Χρειάστηκαν μάλιστα σχεδόν 1.000 ώρες παρατηρήσεων για να ληφθούν αυτές οι εικόνες.
Αυτή η εικόνα δείχνει μια ήρεμη ανασυγκρότηση της συνολικής μάζας (ως επί το πλείστον σκοτεινής) κατανεμημένης στο πεδίο "COSMOS", που δημιουργήθηκε από τα δεδομένα που έχει το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και τα επίγεια τηλεσκόπια
Εκτός από τα δεδομένα του Hubble, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν στοιχεία για μετατοπίσεις προς το ερυθρό, από επίγεια τηλεσκόπια για να προσδιορίσουν τις αποστάσεις των 194.000 γαλαξιών που ερευνήθηκαν (έως μία μετατόπιση προς το ερυθρό ή redshift όπως λέγεται, 5).
"Ο τεράστιος αριθμός των γαλαξιών που περιλαμβάνονται σε αυτό το είδος της ανάλυσης είναι πρωτοφανής, αλλά πιο σημαντικό είναι το πλήθος των πληροφοριών που θα μπορούσαμε να πάρουμε για τις αόρατες δομές στο Σύμπαν από αυτό το εξαιρετικό σύνολο δεδομένων," λέει το μέλος της ερευνητικής ομάδας Patrick Simon από το πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.
Ειδικότερα, οι αστρονόμοι θα μπορούσε να "ζυγίσουν” τη μεγάλης κλίμακας κατανομής της ύλης στο διάστημα σε μεγάλες αποστάσεις. Για να γίνει αυτό, έκαναν χρήση του γεγονότος ότι η πληροφορία αυτή είναι κωδικοποιημένα στα παραμορφωμένα σχήματα των μακρινών γαλαξιών, ένα φαινόμενο που αναφέρεται ως ασθενής βαρυτικός εστιασμός. Με την χρήση πολύπλοκων αλγορίθμων, η ομάδα με επικεφαλής τον Schrabback έχει βελτιώσει την καθιερωμένη μέθοδο και έλαβε μετρήσεις για το σχήμα των γαλαξιών με μια πρωτοφανή ακρίβεια.
Η σχολαστικότητα και η κλίμακα αυτής της μελέτης επιβεβαιώνουν ανεξάρτητα από τις άλλες μεθόδους, ότι η επέκταση του σύμπαντος επιταχύνεται από μία μυστηριώδη ουσία που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια. Υπάρχουν δε αρκετές άλλες τέτοιες ανεξάρτητες επιβεβαιώσεις. Οι επιστήμονες πρέπει να γνωρίζουν πως εξελίχθηκε ο σχηματισμός μεγάλων συγκεντρώσεων ύλης στην πορεία του Σύμπαντος, για να καθορίσουν πώς η βαρυτική δύναμη, η οποία συγκρατεί την ύλη μαζί σε γαλαξίες κλπ, μαζί με την σκοτεινή ενέργεια, μια αντιβαρυτική δύναμη που επιταχύνει την διαστολή του Σύμπαντος, έχουν επιδράσει πάνω σε αυτές τις συγκεντρώσεις.
"Η σκοτεινή ενέργεια επηρεάζει τις μετρήσεις μας για δύο λόγους. Πρώτον, όταν αυτή είναι παρούσα, τότε τα σμήνη των γαλαξιών αναπτύσσονται πιο αργά, και, δεύτερον, γιατί αυτή αλλάζει τον τρόπο με το Σύμπαν διαστέλλεται, οδηγώντας σε ολοένα και πιο απομακρυσμένους – και φυσικά πιο αποτελεσματικούς βαρυτικούς φακούς – γαλαξίες. Η ανάλυσή μας είναι ευαίσθητη και για τα δύο αποτελέσματα (λόγους)”, λέει ο συνεργάτης της έρευνας Benjamin Joachimi από το Πανεπιστήμιο της Βόννης. “Η μελέτη αυτή προσφέρει, επίσης, μια επιπλέον επιβεβαίωση για τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, η οποία προβλέπει πως το ο βαρυτικός εστιασμός εξαρτάται από την μετατόπιση προς το ερυθρό," προσθέτει.
Ο μεγάλος αριθμός των γαλαξιών που περιλαμβάνονται στη μελέτη αυτή, μαζί με τις πληροφορίες για τις μετατοπίσεις του μήκους κύματος προς το ερυθρό τους οδηγεί σε ένα σαφέστερο χάρτη για το πώς στήνεται ένα τμήμα του Σύμπαντος με ακρίβεια. Αυτό μας βοηθά να δούμε τους γαλαξίες και πώς αυτοί κατανέμονται.
"Με πιο ακριβείς πληροφορίες για τις αποστάσεις μας προς τους γαλαξίες, μπορούμε να μετρήσουμε την κατανομή της ύλης μεταξύ αυτών και εμάς με μεγαλύτερη ακρίβεια," σημειώνει ο συν-ερευνητής Jan Hartlap από το Πανεπιστήμιο της Βόννης. "Πριν, οι περισσότερες από τις μελέτες που έγιναν σε 2 διαστάσεις (2D), όπως γίνεται με τη λήψη της ακτινογραφίας θώρακος. Η μελέτη μας όμως μοιάζει περισσότερο με μία τρισδιάστατη αναπαράσταση του σκελετού. Εκτός αυτού, είμαστε σε θέση να παρακολουθήσουν τον σκελετό της σκοτεινής ύλης όπως ξεκίνησε από τις απαρχές του Σύμπαντος μέχρι σήμερα”, σχολιάζει ο William High από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, και ένας άλλο συνεργάτης της ομάδας.
Οι αστρονόμοι επέλεξαν ειδικά την έρευνα "COSMOS", διότι αυτή θεωρείται ότι παρουσιάζει ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα του Σύμπαντος. Με εμπεριστατωμένες μελέτες, όπως αυτή υπό την ηγεσία του Schrabback, οι αστρονόμοι θα πρέπει κάποτε να είναι σε θέση να εφαρμόσουν την τεχνική τους σε ευρύτερες περιοχές του ουρανού, σχηματίζοντας έτσι μια πιο καθαρή εικόνα του για το τι βρίσκεται πραγματικά εκεί έξω.
Τα αποτελέσματα της μελέτης θα δημοσιευθούν σε μια μελλοντική έκδοση της Αστρονομίας και Αστροφυσικής.
Source: EurekAlert
Leave a Comment