Credit imagine: Hubble
Oamenii de știință universitari au co-fondat o colaborare internațională care încearcă să măsoare cu o nouă precizie forța misterioasă care determină universul să zboare în afară. Planurile apelează la proiectul, numit Dark Energy Survey, pentru a colecta date despre aproximativ 300 de milioane de galaxii care se întind pe două treimi din istoria universului.
Sondajul ar putea începe să facă observații încă din toamna anului 2009. Deși DES rămâne la mai mult de patru ani distanță, anchete mai ambițioase vor avea nevoie de cel puțin un deceniu pentru a produce rezultate. ? Nu vreau să aștept atât de mult ,? a spus Joshua Frieman, profesor în astronomie și astrofizică și colegiu.
Conform metodelor de contabilitate fizică, energia întunecată constituie 70 la sută din univers. Energia întunecată ar putea fi o manifestare a constantei cosmologice a lui Albert Einstein, o forță care acționează în orice moment și în toate locurile din univers. Ar putea fi, de asemenea, o defalcare a teoriei gravitației lui Einstein pe scări vaste.
„În esență, necesită ca gravitația să fie respingătoare”. a spus Wayne Hu, profesor asociat în astronomie și astrofizică. "Acest lucru este posibil în conformitate cu teoriile noastre standard despre gravitație, dar nu este de așteptat." Oricare ar fi energia întunecată, a spus Frieman, este probabil să aibă implicații profunde pentru fizica fundamentală.
Colaborarea DES constă din cercetători de la Chicago, Laboratorul Național de Accelerator Fermi, Universitatea Illinois din Urbana-Champaign, Laboratorul Național Lawrence Berkeley și Observatorul Inter-American Cerro Tololo, precum și grupuri din Regatul Unit și Barcelona, Spania. Finanțarea proiectului de 20 de milioane de dolari este probabil să provină în primul rând de la Departamentul de Energie al SUA, agențiile de finanțare europene, instituțiile membre și alte agenții și surse.
Frieman conduce componenta colaborării Universității. Alături de el și Hu în colaborare sunt John Carlstrom, profesorul de serviciu distins S. Chandrasekhar în Astronomie și Astrofizică și Colegiul; Scott Dodelson, profesor în astronomie și astrofizică și divizia de colegii de științe fizice; Stephen Kent, profesor asociat în astronomie și astrofizică; Erin Sheldon, Fellow în Kavli Institute for Cosmological Physics; și Risa Wechsler, Hubble Fellow în Kavli Institute for Cosmological Physics. Frieman și Dodelson sunt, de asemenea, membri ai grupului de astrofizică teoretică Fermilab, care conduce Dodelson, în timp ce Kent conduce Grupul experimental de astrofizică Fermilab.
DES va presupune instalarea unei camere foto de 520 megapixeli pe Telescopul Blanco de patru metri existent la Observatorul Interameric Cerro Tololo din Chile. ? Aceasta ar fi mai mare decât orice cameră optică existentă în lume, Spuse Frieman.
Este posibil ca câteva sute de megapixeli să nu pară prea mult, a spus Frieman, dar nu sunt aceiași pixeli care intră în mâna dvs. Au o sensibilitate mult mai mare. Sunt detectoare de înaltă precizie și de înaltă eficiență. Mai mult, camera va permite oamenilor de știință să cerceteze cerul de 10 ori mai repede decât ar putea la orice observator existent din Statele Unite.
Camera foto care se află acum pe telescop are doar un câmp vizual prea mic. Ne-ar lua multe decenii să facem sondajul ,? Spuse Frieman.
Noua cameră va permite DES să folosească patru tehnici pentru a încerca să discrimineze între cele două explicații largi pentru energia întunecată - constanta cosmologică sau o descompunere a gravitației.
„Prima metodă și cea care conduce cu adevărat proiectarea sondajului este să numeri grupuri de galaxii ,? Spuse Frieman. În acest efort, va lucra în tandem cu Telescopul Polului Sud al Carlstrom, care este programat să înceapă să facă observații în martie 2007.
SPT va ajuta la dezvăluirea dacă energia întunecată a suprimat formarea de grupuri de galaxii de-a lungul istoriei universului. Un telescop radio, SPT va detecta ciorchini de galaxie prin modul în care distorsionează radiația cu microunde rămasă de la big bang. Dacă teoreticienii știu cât de îndepărtate și cât de masive sunt grupurile de galaxii, ele pot prezice câte ar trebui să existe în prezența energiei întunecate. DES va face măsurători optice pentru a estima distanța lor prin culorile galaxiilor și masa lor prin lentile gravitaționale, denaturarea luminii de către un grup de galaxie care intervine. Acesta este un test cu adevărat elegant, A spus Hu.
A treia tehnică utilizează lentile gravitaționale la scară cosmică. Teoreticienii pot prezice efectul energiei întunecate asupra distribuției pe scară largă a materiei întunecate. Cu aria sa de sondaj, DES poate măsura denaturarea minusculă a imaginilor galaxiilor induse de fluctuațiile densității de materie întunecată.
A patra metodă implică aceeași tehnică care a dus la descoperirea din 1998 a energiei întunecate: măsurarea distanței până la un anumit tip de stea care explodează pentru a reconstrui istoria de expansiune a universului. Astronomii au studiat aceste stele care explodează, așteptând să constate că expansiunea universului a încetinit odată cu trecerea timpului. Au descoperit în schimb o expansiune accelerată.
„Aceste tehnici se completează foarte bine reciproc”. Spuse Frieman. ? Ei suferă de diferite surse de eroare, așa că dacă sunt de acord, asta îți oferă încredere în rezultatul tău.
La rândul său, Hu speră că testele vor descoperi o oarecare discrepanță între predicții și realitate. ? Pentru mine, acesta ar fi cel mai interesant lucru.?
Sursa originală: Comunicat de presă al Universității din Chicago
