Međunarodni tim istraživača predvođen Rachel Mandelbaum sa Univerziteta Carnegie Mellon uspio je stvoriti najdetaljniju i najopsežniju mapu trodimenzionalne raspodjele materije u svemiru i, koristeći podatke Hyper Suprime-Cam (HSC), značajno je povećao opseg ljudskih znanja o tamnoj energiji. Studiju je poslalo Astronomsko društvo Japana na objavljivanje.
Moderni Svemir je kolekcija različitih lokacija. Kako se svemir širio tokom proteklih 14 milijardi godina, galaksije i tamna materija neprestano se kombiniraju gravitacijom, stvarajući još fragmentiraniji pejzaž s gušćim nakupinama materije i ogromnim prazninama.
Sila gravitacije koja spaja materiju takođe utječe na to kako možemo promatrati astronomske objekte. Kada svjetlost putuje iz udaljenih galaksija na Zemlju, gravitacijsko privlačenje druge materije na svom putu, uključujući tamnu materiju, savija svjetlost. Kao rezultat, slike galaksija koje nam pokazuju teleskopi blago su iskrivljene – fenomen koji se naziva slabo gravitaciono sočivo. Unutar ovih izobličenja postoji velika količina informacija, skladište znanja za naučnike koji teže da bolje razumiju distribuciju materije u Univerzumu i pronađu definiciju prirode tamne energije.
Karta HSC, zasnovana na podacima iz japanskog teleskopa Subaru na Havajima, omogućila je istraživačima da mjere gravitaciono izobličenje na slikama oko 10 miliona galaksija.
Subaru teleskop omogućio je naučnicima da ponovo vide galaksije u vremenu mnogo bolje nego u prethodnim opažanjima. Na primjer, Istraživanje o promatranju mračne energije omogućilo je da se mnogo veće područje neba analizira sa sličnim nivoom preciznosti od HSC-a, ali pokrivalo je samo obližnji svemir. Iako HSC ima uži domet, njegov pogled je detaljniji, omogućavajući istraživačima da vide slabije galaksije i jasniju mapu distribucije tamne materije.
Istraživački tim uporedio je svoju mapu sa fluktuacijama koje su pružala satelitska osmatranja svemirske agencije Planck od najranijih dana svemira. Mjerenja HSC-a bila su nešto lošija, ali i dalje statistički u skladu s Planckovim zapažanjima. Činjenica da HSC i druge labave studije sočiva pronalaze niže rezultate od Plancka, postavlja primamljivo pitanje da li se tamna energija zaista ponaša poput Einsteinove kosmološke konstante u naučnoj zajednici.
“Naša karta daje nam bolju ideju o tome koliko postoji tamna energija i govori nam nešto više o njenim svojstvima i kako ubrzava širenje svemira”, rekao je Mandelbaum. 'HSC je izvrstan dodatak ostalim zapažanjima. Kombinacija projektnih podataka bit će moćan alat i omogućit će nam da otkrijemo mnogo više o prirodi tamne materije i tamne energije. '
Mjerenje izobličenja uzrokovanih slabim gravitacijskim sočivima nije lak zadatak. Učinak je prilično mali, a izobličenja u galaktičkim oblicima mogu biti uzrokovana atmosferom, teleskopom i detektorom. Da bi dobili tačne rezultate, istraživači moraju znati da mjere samo efekte slabog sočiva.
Mandelbaum, izvanredni profesor fizike i član McWilliams-ovog centra za kozmologiju na Carnegie Mellon-u, stručnjak je za kontrolu ovih vanjskih izobličenja. Ona i njen tim kreirali su detaljne simulacije podataka HSC ankete na slikama sa svemirskog teleskopa Hubble. Ovim modelima uspjeli su primijeniti korekcije oblika na galaksiju kako bi uklonili izobličenja oblika uzrokovana drugim efektima osim sočiva.
Predstavljeni rezultat rezultat je rada od početka misije. Ako HSC studija prikupi podatke tokom pet godina, pružit će još više informacija o ponašanju tamne energije, kao i nove podatke o evoluciji galaksija i masivnih nakupina galaksija u svemiru, omogućit će proučavanje objekata kao što su supernove kako bi se detaljnije proučila naša vlastita galaksija Mliječna Way.
