Vaizdo kreditas: SDSS
Nuo to laiko, kai prieš kelerius metus buvo atrastos paslaptingos jėgos, vadinamos tamsiąja energija, kuri, atrodo, greitina Visatą, astronomai ieškojo papildomų įrodymų, patvirtinančių ar paneigiančių šią teoriją. „Sloan“ skaitmeninio dangaus tyrimo astronomai nustatė kosminės foninės radiacijos svyravimus, kurie sutampa su tamsiosios energijos atstumiančia įtaka.
„Sloan“ skaitmeninio dangaus tyrimo tyrėjai paskelbė atradę nepriklausomus fizinius įrodymus apie tamsiosios energijos egzistavimą.
Tyrėjai rado tamsios energijos įspaudą, koreliuodami milijonus galaktikų „Sloan Digital Sky Survey“ (SDSS) ir kosminių mikrobangų fono temperatūros žemėlapiuose iš NASA Wilkinson mikrobangų anizotropijos zondo (WMAP). Tyrėjai aptiko tamsiosios energijos „šešėlį“ ant senovės kosminės radiacijos, atvėsintos radiacijos iš Didžiojo sprogimo relikto.
Derinant šių dviejų didelių dangaus tyrimų rezultatus, šis atradimas suteikia fizinių įrodymų apie tamsiosios energijos egzistavimą; rezultatas, kuris papildo ankstesnius Visatos pagreičio darbus, matuojant nuo tolimų supernovų. Stebėjimai iš oro baliono Kosminių mikrobangų fono (CMB) milimetrinės ekstragalaktinės radiacijos ir geofizikos (BOOMERANG) stebėjimai taip pat buvo ankstesnių išvadų dalis.
Tamsi energija, pagrindinė visatos sudedamoji dalis ir viena didžiausių mokslo klaidų, yra gravitaciškai atstumianti, o ne patraukli. Dėl šios priežasties visatos plėtimasis įsibėgėja, priešingai nei įprastos (ir tamsiosios) medžiagos pritraukimas, dėl kurio ji lėtėtų.
„Plokščioje visatoje mūsų stebimas poveikis pasireiškia tik tada, kai turite visatą, kurioje yra tamsi energija“, - aiškino pagrindinis tyrėjas dr. Ryanas Scrantonas iš Pitsburgo universiteto Fizikos ir astronomijos skyriaus. „Jei visata būtų sudaryta tik iš materijos ir tebėra plokščia, šio efekto nebūtų“.
„Kadangi kosmoninių mikrobangų fono (CMB) fotonai į mus keliauja praėjus 380 000 metų po Didžiojo sprogimo, jie gali patirti daugybę fizinių procesų, įskaitant integruoto Sachs-Wolfe efektą. Šis poveikis yra tamsiosios energijos įspaudas ar šešėlis ant mikrobangų. Šis poveikis taip pat matuoja kosminių mikrobangų fono temperatūros pokyčius dėl gravitacijos poveikio fotonų energijai “, - pridūrė Scrantonas.
Šis atradimas yra „fizinis tamsiosios energijos aptikimas ir labai papildo kitus tamsiosios energijos aptikimus“. Pridėjo dr. Bob Nichol, SDSS bendradarbis ir fizikos docentas Pitsburge, Carnegie Mellon universitete. Nicholis palygino integruoto „Sachs-Wolfe“ efektą su tuo, kad pažvelgia į priešais saulėtą langą stovintį asmenį: „Jūs tiesiog matote jo kontūrą ir atpažįstate juos iš šios informacijos. Lygiai taip pat signalas, kurį matome, turi tinkamą kontūrą (arba šešėlį), ko tikėtumėmės iš tamsiosios energijos “, - sakė Nicholis.
„Visų pirma, signalo spalva yra tokia pati kaip kosminės mikrobangų fono spalvos, ir tai įrodo, kad jis yra kosmologinės kilmės, o ne kažkokiu erzinančiu užteršimu“, - pridūrė Nicholis.
„Šis darbas suteikia fizinį patvirtinimą, kad reikia tamsiosios energijos, kad būtų galima vienu metu paaiškinti CMB ir SDSS duomenis, nepriklausomai nuo supernovų darbo. Tokie kryžminiai patikrinimai yra gyvybiškai svarbūs moksle “, - pridūrė Jim Gunn, SDSS projekto mokslininkas ir Prinstono universiteto astronomijos profesorius.
Dr Andrew Connolly iš Pitsburgo universiteto paaiškino, kad iš kosminio mikrobangų fono sklindantys fotonai praeina per daug galaktikų ir tamsiosios medžiagos koncentracijų. Kai jie patenka į gravitacinį šulinį, jie įgyja energijos (panašiai kaip rutulys, riedintis žemyn nuo kalno). Išėję jie praranda energiją (vėlgi kaip rutulys, riedintis į kalną). Fotografiniai mikrobangų vaizdai tampa mėlynesni (t. Y. Energingesni), kai jie patenka į šias superklasterio koncentracijas ir, pasitraukdami nuo jų, tampa labiau raudoni (t. Y. Mažiau energingi).
„Visatoje, kurią sudaro daugiausia normalioji materija, galima tikėtis, kad raudonų ir mėlynų poslinkių grynasis poveikis bus panaikintas. Tačiau pastaraisiais metais pastebime, kad dauguma mūsų visatos dalykų yra nenormalūs, nes yra gravitaciškai atstumiantys, o ne gravitaciniu požiūriu patrauklūs “, - aiškino Albertas Stebbinsas, NASA / Fermilab astrofizikos centro Fermi nacionalinės greitintuvo laboratorijos, bendradarbiaujančios SDSS, mokslininkas. įstaiga. „Tai nenormalūs dalykai, kuriuos mes vadiname tamsiąja energija“.
SDSS bendradarbis Connolly teigė, kad jei gravitacinio šulinio gylis sumažės, kol fotonas keliaus per jį, tada fotonas išeitų su šiek tiek daugiau energijos. „Jei tai būtų tiesa, tuomet tikėtumei pamatyti, kad regionuose, kuriuose yra daugiau galaktikų, kosminės mikrobangų fono temperatūra yra šiek tiek šiltesnė. Būtent tai mes radome “.
Stebbinsas pridūrė, kad grynasis energijos pokytis, kurio tikimasi iš vienos masės koncentracijos, yra mažesnis nei viena dalis iš milijono, ir tyrėjai turėjo pažvelgti į daugybę galaktikų, kad galėtų tikėtis pamatyti efektą. Jis sakė, kad rezultatai patvirtina, jog tamsiosios energijos egzistuoja santykinai nedidelėse masės koncentracijose: tik 100 milijonų šviesmečių, kai anksčiau stebėtas tamsiosios energijos poveikis buvo 10 milijardų šviesmečių. Unikalus SDSS duomenų aspektas yra jo galimybė tiksliai išmatuoti atstumus iki visų galaktikų, atliekant jų fotometrinio raudonojo poslinkio fotografinę analizę. „Todėl galime stebėti, kaip šis poveikis CMB auga atsižvelgiant į Visatos amžių“, - sakė Connolly. "Galų gale mes galime nustatyti tamsiosios energijos pobūdį iš tokių matavimų, kaip yra ateityje, nors tai yra šiek tiek ateityje".
„Norėdami padaryti išvadą, kad tamsi energija egzistuoja, turime tik manyti, kad Visata nėra lenkta. Po to, kai pasirodė Wilkinsono mikrobangų anizotropijos zondo rezultatai (2003 m. Vasario mėn.), Tai yra gerai priimtina prielaida “, - aiškino Scrantonas. „Tai nepaprastai įdomu. Nežinojome, ar galime gauti signalą, todėl praleidome daug laiko, kad patikrintume duomenis, ar jie nėra užteršti iš mūsų galaktikos ar kitų šaltinių. Nepaprastai džiugina tai, kad rezultatai pasirodė taip stipriai, kaip ir jie. “
Atradimai buvo padaryti 3400 kvadratinių laipsnių dangaus, kurį apžiūrėjo SDSS.
„Šis kosminės erdvės mikrobangų ir antžeminių optinių duomenų derinys suteikė mums naują langą tamsiosios energijos savybėms“, - teigė Davidas Spergelis, Prinstono universiteto kosmologas ir WMAP mokslo komandos narys. „Derindamas WMAP ir SDSS duomenis, Scrantonas ir jo bendradarbiai parodė, kad tamsi energija, kad ir kokia ji būtų, nėra kažkas, kuriai traukia sunkio jėga net didelėse skalėse, kurias tiria„ Sloan Digital Sky Survey “.
„Tai yra svarbi užuomina fizikams, bandantiems suprasti paslaptingąją tamsiąją energiją“, - pridūrė Spergelis.
Be pagrindinių tyrėjų Scrantonas, Connolly, Nicholis ir Stebbinsas, prie tyrimų prisidėjo ir Istavanas Szapudi iš Havajų universiteto. Tarp kitų analizėje dalyvavusių asmenų yra Niayeshas Afshordi iš Prinstono universiteto, Maxas Tegmarkas iš Pensilvanijos universiteto ir Danielis Eizenšteinas iš Arizonos universiteto.
APIE SLOANOS SKAITMENINIO SKYDO APŽVALGĄ (SDSS)
„Sloan“ skaitmeninio dangaus tyrimas (sdss.org) detaliai apims ketvirtį viso dangaus, nustatant 100 milijonų dangaus objektų padėtis ir absoliutų ryškumą. Tai taip pat išmatuos atstumus iki daugiau nei milijono galaktikų ir kvazarų. Astrofizinių tyrimų konsorciumas (ARC) valdo Apache Point observatoriją, esančią SDSS teleskopų svetainėje.
SDSS yra bendras Čikagos universiteto Fermilabo, Pažangių studijų instituto, Japonijos dalyvavimo grupės, Johnso Hopkinso universiteto, Los Alamoso nacionalinės laboratorijos, Makso Plancko astronomijos instituto (MPIA), Maxi- Plancko astrofizikos institutas (MPA), Naujosios Meksikos valstybinis universitetas, Pitsburgo universitetas, Prinstono universitetas, JAV karinio jūrų laivyno observatorija ir Vašingtono universitetas.
Finansavimą projektui skyrė Alfredo P. Sloano fondas, dalyvaujančios institucijos, Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija, Nacionalinis mokslo fondas, JAV energetikos departamentas, Japonijos Monbukagakusho ir Maxo Plancko draugija.
„WILKINSON“ MIKROLAVINIŲ ANISOTROPIJOS PROBAS (WMAP) yra NASA misija, sukurta bendradarbiaujant su Prinstono universitetu ir Goddardo kosminių skrydžių centru, kad būtų galima išmatuoti kosminės foninės radiacijos, likusios šilumos iš Didžiojo sprogimo, temperatūrą. WMAP misija atskleidžia sąlygas, kokios jos egzistavo ankstyvojoje visatoje, išmatuodamos kosminės mikrobangų foninės radiacijos savybes visame danguje. (http://map.gsfc.nasa.gov)
Originalus šaltinis: SDSS žinių laida
