Кредитна слика: СДСС
Откако је пре неколико година откривено мистериозну силу, звану тамна енергија, која, чини се, убрзава Универзум, астрономи су тражили додатне доказе или да би подржали или одбацили ову теорију. Астрономи из Слоан-ове дигиталне анкете о небу открили су колебање космичког позадинског зрачења које одговарају одбојном утицају тамне енергије.
Научници из анкете Слоан Дигитал Ски показали су откриће независних физичких доказа за постојање тамне енергије.
Истраживачи су пронашли отисак тамне енергије корелирајући милионе галаксија у Слоан Дигитал Ски Сурвеи (СДСС) и космичким микроталасним позадинским мапама температуре НАСА-ове Вилкинсон Мицроваве Анисотропи Пробе (ВМАП). Истраживачи су пронашли "сенку" тамне енергије на древном космичком зрачењу, реликвију хлађеног зрачења из Великог праска.
Уз комбинацију резултата из ова два велика небеска истраживања, ово откриће пружа физичке доказе постојања тамне енергије; резултат који надопуњује ранији рад на убрзању свемира мереном из удаљених супернова. Опажања из балона Проматрања милиметричног екстрагалактичког зрачења и геофизике (БООМЕРАНГ) космичке микроталасне позадине (ЦМБ) такође су део претходних налаза.
Тамна енергија, главна компонента универзума и једна од највећих загонетки у науци, гравитационо је одбојна, а не привлачна. Због тога се ширење универзума убрзава, за разлику од привлачења обичних (и тамних) материја, што би га успорило.
„У равном свемиру ефекат који посматрамо настаје само ако имате универзум са тамном енергијом,“ објаснио је водећи истраживач др Риан Сцрантон са одељења за физику и астрономију Универзитета у Питтсбургху. „Да је свемир само састављен од материје и још увек раван, тај ефекат не би постојао.“
„Док нам фотони из космичке микроталасне позадине путују од 380.000 година након Великог праска, они могу да доживе бројне физичке процесе, укључујући Интегрисани ефекат Сакс-Волф. Овај ефекат је утисак или сенка тамне енергије на микроталасним таласима. Ефекат такође мери промене температуре космичке микроталасне позадине услед дејства гравитације на енергију фотона “, додао је Сцрантон.
Откриће је „физичко откривање тамне енергије и високо комплементарно другим детекцијама тамне енергије“, додао је др Боб Ницхол, сарадник СДСС и ванредни професор физике на Универзитету Царнегие Меллон у Питтсбургху. Ницхол је упоредио ефекат интегрисаног Сацхс-Волфа-а са гледањем особе која стоји испред сунчаног прозора: „Само видите њихов обрис и можете их препознати по само овим информацијама. Исто тако, сигнал који видимо има прави обрис (или сенку) који бисмо очекивали због тамне енергије “, рекао је Ницхол.
"Посебно је боја сигнала иста као и боја космичке микроталасне позадине, што доказује да је космолошког порекла, а не неких досадних контаминација", додао је Ницхол.
„Овај рад пружа физичку потврду да је потребна тамна енергија да би се истовремено објаснили и подаци о ЦМБ и СДСС, независно од рада супернове. Такве унакрсне провере су од виталног значаја за науку “, додао је Јим Гунн, научник пројекта СДСС и професор астрономије на Универзитету Принцетон.
Др Андрев Цоннолли са Универзитета у Питтсбургху објаснио је да фотони који теку из космичке микроталасне позадине пролазе кроз многе концентрације галаксија и тамне материје. Кад падну у гравитациони бунар, они добијају енергију (баш као што се лопта котрља низ брдо). Када изађу, губе енергију (опет као лопта која се котрља по брду). Фотографске слике микроталаса постају више плаве (тј. Енергичније) када падну према овим концентрацијама суперкластера, а затим постају више црвене (тј. Мање енергичне) док се пењу даље од њих.
„У универзуму који се састоји углавном од нормалне материје могло би се очекивати да ће нето ефекат смене црвене и плаве боје отказати. Међутим, последњих година откривамо да је већина ствари у нашем свемиру ненормална по томе што је гравитационо одбојна, а не гравитационо привлачна “, објаснио је Алберт Стеббинс, научник из НАСА / Фермилаб Астрофизичког центра Ферми Натионал Аццелератор Лаборатори, који сарађује са СДСС-ом институција. "Ове ненормалне ствари које називамо тамном енергијом."
Сарадник СДСС-а Цоннолли рекао је да ако се дубина гравитационог отвора смањује док фотон путује кроз њу, тада би фотон излазио с мало више енергије. „Да је то тачно, очекивали бисмо да је космичка микроталасна позадина нешто врућа у регионима са више галаксија. Управо смо то нашли. "
Стеббинс је додао да је промена нето енергије која се очекује од једне концентрације масе мања од једног дела у милиону и истраживачи су морали да погледају велики број галаксија пре него што су могли да очекују ефекат. Он је рекао да резултати потврђују да тамна енергија постоји у релативно малим масним концентрацијама: свега 100 милиона светлосних година, где су раније примећени ефекти тамне енергије били у скали од 10 милијарди светлосних година. Јединствени аспект података СДСС је његова способност тачног мерења удаљености до свих галаксија од фотографске анализе њихових фотометријских црвених промена. „Према томе, можемо да посматрамо како утисак овог ефекта на раст ЦМБ расте у зависности од доба универзума“, рекао је Цоннолли. "На крају бисмо могли да утврдимо природу тамне енергије из ових мерења, мада је то мало у будућности."
„Да бисмо закључили да тамна енергија постоји, морамо само претпоставити да свемир није закривљен. Након што су у фебруару 2003. године стигли резултати сонде за анизотропију Вилкинсон микровалне пећнице, то је добро прихваћена претпоставка “, објаснио је Сцрантон. „Ово је изузетно узбудљиво. Нисмо знали да ли можемо добити сигнал па смо провели доста времена тестирајући податке против контаминације из наше галаксије или других извора. Након што су резултати изашли тако снажно као што су били, било је изузетно задовољавајуће. "
Открића су извршена на 3.400 квадратних степени неба које је истраживао СДСС.
„Ова комбинација свемирских микроталасних и земаљских оптичких података дала нам је овај нови прозор у својства тамне енергије“, рекао је Давид Спергел, космолог са Универзитета Принцетон и члан научног тима ВМАП. „Комбиновањем података ВМАП-а и СДСС-а, Сцрантон и његови сарадници показали су да тамна енергија, ма каква да је, не привлачи гравитација чак ни на великим скалама које је испитивало Слоан Дигитал Ски Сурвеи.
"Ово је важан наговештај за физичаре који покушавају да разумеју мистериозну тамну енергију", додао је Спергел.
Поред главних истраживача Сцрантон, Цоннолли, Ницхол и Стеббинс, истраживању је допринео и Истан Сзапуди са Универзитета на Хавајима. Други укључени у анализу су Ниаиесх Афсхорди са Универзитета Принцетон, Мак Тегмарк са Универзитета у Пеннсилванији и Даниел Еисенстеин са Универзитета у Аризони.
О СЛОАНСКОМ ДИГИТАЛНОМ ИСТРАЖИВАЊУ СКИ-а (СДСС)
Слоан Дигитал Ски Сурвеи (сдсс.орг) детаљно ће пресликати једну четвртину целог неба, одређујући положаје и апсолутну осветљеност 100 милиона небеских објеката. Такође ће мерити растојања до више од милион галаксија и квазара. Конзорцијум за астрофизичка истраживања (АРЦ) управља Апацхе Поинт Обсерватори, место СДСС телескопа.
СДСС је заједнички пројекат Универзитета у Чикагу, Фермилаба, Института за напредне студије, Јапанске групе за учешће, Универзитета Јохнс Хопкинс, Националне лабораторије у Лос Аламосу, Мак-Планцк-Института за астрономију (МПИА), Мак- Планцк-Институт за астрофизику (МПА), Државни универзитет Њу Мексико, Универзитет Питтсбургх, Универзитет Принцетон, Поморска опсерваторија Сједињених Држава и Универзитет Вашингтон.
Финансирање за пројекат обезбедили су Фондација Алфред П. Слоан, институције учеснице, Национална управа за ваздухопловство и свемир, Национална научна фондација, америчко Министарство енергетике, јапанско Монбукагакусхо и друштво Мак Планцк.
ВИЛКИНСОН МИКРОВАВЕ АНИСОТРОПИ ПРОБЕ (ВМАП) је НАСА-ина мисија изграђена у партнерству са Универзитетом Принцетон и Центром за свемирске летове Годдард за мерење температуре космичког зрачења у позадини, остатка топлоте из Великог праска. Мисија ВМАП открива услове какви су постојали у раном универзуму мерењем својстава космичког микроталасног позадинског зрачења по целом небу. (хттп://мап.гсфц.наса.гов)
Изворни извор: СДСС Невс Релеасе
