Obrazový kredit: Hubble
Vedci univerzity spoluzaložili medzinárodnú spoluprácu, ktorá sa s novou presnosťou snaží zmerať záhadnú silu spôsobujúcu rozpad vesmíru. Plány požadujú, aby projekt s názvom Prieskum temnej energie zhromažďoval údaje o približne 300 miliónoch galaxií pokrývajúcich dve tretiny histórie vesmíru.
Prieskum by mohol začať robiť pozorovania už na jeseň roku 2009. Hoci DES je vzdialený viac ako štyri roky, ambicióznejšie prieskumy budú trvať najmenej desať rokov, kým dosiahnu výsledky. "Nechcem tak dlho čakať?" povedal Joshua Frieman, profesor astronómie a astrofyziky a Vysokej školy.
Podľa účtovných metód fyziky tvorí temná energia 70 percent vesmíru. Temná energia môže byť prejavom kozmologickej konštanty Alberta Einsteina, sily, ktorá pôsobí po celú dobu a na všetkých miestach vo vesmíre. Mohlo by to byť aj zhrnutie Einsteinovej teórie gravitácie na veľkých mierkach.
„V podstate vyžaduje, aby bola gravitácia odpudivá?“ uviedol Wayne Hu, docent v astronómii a astrofyzike. „Je to možné podľa našich štandardných teórií gravitácie, ale neočakáva sa to.“ Nech je akákoľvek temná energia, povedal Frieman, je pravdepodobné, že bude mať zásadné dôsledky pre základnú fyziku.
Spoluprácu DES tvoria vedci v Chicagu, Fermi National Accelerator Laboratory, University of Illinois v Urbana-Champaign, Lawrence Berkeley National Laboratory a Cerro Tololo Inter-American Observatory, ako aj skupiny zo Spojeného kráľovstva a Barcelony v Španielsku. Financovanie projektu 20 miliónov dolárov bude pravdepodobne pochádzať predovšetkým z amerického ministerstva energetiky, európskych agentúr poskytujúcich financovanie, členských inštitúcií a ďalších agentúr a zdrojov.
Frieman riadi súčasť spolupráce univerzity. V spolupráci s ním sa spolu s Hu spájajú John Carlstrom, významný profesor v odbore astronómia a astrofyzika S. Chandrasekhar a vysoká škola; Scott Dodelson, profesor astronómie a astrofyziky a kolégia fyzikálnych vied; Stephen Kent, docent v astronómii a astrofyzike; Erin Sheldon, člen Inštitútu kozmetickej fyziky Kavli; a Risa Wechsler, členka Hubbleovho inštitútu v Kosliho inštitúte pre kozmologickú fyziku. Frieman a Dodelson sú tiež členmi Fermilab's Teoretickej astrofyziky Group, ktorú Dodelson vedie, zatiaľ čo Kent vedie Fermilab's Experimental Astrofyzics Group.
DES bude vyžadovať inštaláciu 520-megapixlovej kamery na existujúci štvormetrový teleskop Blanco na medziamerickom observatóriu Cerro Tololo v Čile. „Bolo by to väčšie ako ktorákoľvek z existujúcich optických kamier na svete?“ Povedal Frieman.
Niekoľko stoviek megapixelov nemusí znieť ako veľa, povedal Frieman, „ale nie sú to rovnaké pixely, ktoré idú do vašej ruky. Majú oveľa vyššiu citlivosť. Sú to vysoko presné a vysoko efektívne detektory. Fotoaparát ďalej umožní vedcom skúmať oblohu 10-krát rýchlejšie, než by mohli byť na ktoromkoľvek existujúcom americkom observatóriu.
„Kamera, ktorá je teraz na teleskope, má príliš malé zorné pole. Trvalo by nám veľa desaťročí, kým sme urobili prieskum? Povedal Frieman.
Nová kamera umožní DES využívať štyri techniky pri pokuse rozlišovať medzi dvoma širokými vysvetleniami temnej energie - kozmologickou konštantou alebo zrútením gravitácie.
„Prvá metóda a tá, ktorá skutočne riadi návrh prieskumu, je spočítať zhluky galaxií.“ Povedal Frieman. V tomto úsilí bude pracovať v tandeme s Carlstromovým južným pólovým teleskopom, ktorý má začať pozorovať v marci 2007.
SPT pomôže odhaliť, či temná energia potlačila tvorbu galaktických zhlukov v priebehu histórie vesmíru. Rádioteleskop, SPT zistí zhluky galaxií podľa toho, ako skreslujú mikrovlnné žiarenie, ktoré zostalo z veľkého tresku. Ak teoretici vedia, ako sú vzdialené a aké masívne sú zhluky galaxií, môžu predpovedať, koľko by malo byť v prítomnosti temnej energie. DES urobí optické merania, aby odhadol ich vzdialenosť farbami galaxií a ich hmotnosťou gravitačným šošovkom, skreslenie svetla intervenujúcou galaxiou. Je to skutočne elegantný test? Hu povedal.
Tretia technika využíva gravitačné šošovky v kozmickom meradle. Teoretici môžu predpovedať vplyv temnej energie na rozsiahle rozdelenie temnej hmoty. Vďaka svojej veľkej oblasti prieskumu môže DES merať malé skreslenie snímok galaxií vyvolané kolísaním hustoty temnej hmoty.
Štvrtá metóda zahŕňa rovnakú techniku, ktorá viedla k objavu temnej energie v roku 1998: meranie vzdialenosti k určitému typu vybuchujúcej hviezdy na rekonštrukciu histórie expanzie vesmíru. Astronómovia študovali tieto vybuchujúce hviezdy a očakávali, že zistia, že rozširovanie vesmíru sa postupom času spomaľovalo. Namiesto toho objavili zrýchlenú expanziu.
? Tieto techniky sa navzájom veľmi dobre dopĺňajú? Povedal Frieman. „Trpia rôznymi zdrojmi chýb, takže ak súhlasia, dáva vám to dôveru vo váš výsledok.“
Hu dúfa, že testy odhalia určité nezrovnalosti medzi predpoveďami a realitou. „Pre mňa by to bolo najviac vzrušujúce.“
Pôvodný zdroj: News of University of Chicago
