Visumā ir tukšumi, un mēs tos nevaram pareizi saskatīt. Un tā ir laba lieta.
Šie tukšumi - milzu, neregulāras spraugas kosmosā, kurās nav galaktiku - ir visā kosmosā. Tā kā tie ir tukši, astronomi tos nevar tieši novērot. Tā vietā viņi tos pamana, kartējot galaktikas visā kosmosā un pēc tam iezīmējot laukumus starp šiem apgabaliem. Tomēr no mūsu skatupunkta uz Zemes visi šie tukšumi izskatās sagrozīti.
Dažās vietās šie laukumi šķiet izstiepti, bet citās - izkliedēti. Tās ir galaktiku "sarkanās nobīdes" uz to robežām, vizuālu kropļojumu, ko rada šo sistēmu kustība, sekas: Attīstoties no skatītāja (šajā gadījumā Earthlings), šķiet, ka galaktiku viļņu garums stiepjas, kļūstot sarkanāks ; tie, kas virzās uz mums, izskatās zilāki, jo viļņu garums kļūst īsāks. Tumšā enerģija ir nosaukums, kuru astronomi ir devuši neredzamam spēkam, kas stiepj mūsu Visumu un liek galaktikām attālināties viens no otra.
Šis izkropļojums izrādās labs, kā teikts žurnālā Physical Review D. 9. jūlijā publicētajā dokumentā. Līdz šim pētnieki ir paļāvušies uz precīziem atsevišķu galaktiku sarkano nobīžu mērījumiem, lai noskaidrotu, cik ātri Visums paplašinās, un savukārt, cik daudz tumšās enerģijas ir, lai virzītu šo izplešanos. Bet tukšumu izkropļojumu mērīšana izrādās daudz precīzāka tehnika, kas ļauj pētniekiem vēl vairāk sašaurināt šo izplešanos.
"Tas, ko mēs patiesībā mēra, ir izkropļojumi galaktiku pozīcijās ap tukšiem reģioniem," sacīja Apvienotās Karalistes Portsmutas universitātes pētnieks Seshadri Nadathur un galvenā darba autors. "Vēss, ka tukšumi ir tādi, ka tie ir kosmosa reģioni, ap kuriem mēs varam ļoti precīzi modelēt galaktiku kustības."
Tas ir tāpēc, ka matemātika, kas nepieciešama, lai precīzi noteiktu galaktiku kustības, šajos tukšumos kļūst daudz vienkāršāka, Nadathur stāstīja Live Science. (Šajā gadījumā pētījumu grupa izpētīja tukšumus aptuveni 5,5 miljardus gaismas gadu attālumā no Zemes.)
"Galaktikas pārvietojas tāpēc, ka gravitācija velk tās uz liekās matērijas reģioniem, un problēma galvenokārt ir tā, ka mūsu gravitācijas teorija - Einšteina vispārējā relativitāte - ir ļoti sarežģīta, un vienādojumus ir grūti precīzi atrisināt," viņš teica. "Tāpēc kosmoloģijā lielāko daļu laika mēs izmantojam tuvinājumus - tā saukto“ perturbācijas teoriju ”-, lai palīdzētu problēmu izsekot. Šī perturbācijas teorija darbojas daudz labāk tukšos reģionos nekā tā, ko izmanto reģionos, kur ir daudz matēriju, tāpēc mūsu pareģojumus ir vienkāršāk veikt un daudz precīzāk tukšumos. "
Šīs pievienotās precizitātes rezultāts ir tāds, ka, izmantojot šajā rakstā apskatīto paņēmienu, zinātnieki var daudz precīzāk novērtēt Visuma izplešanās ātrumu un labāk apstiprināt, ka novērotie izplešanās līmeņi saskan ar astronomu vēlamajām teorijām, kāpēc paplašināšanās notiek . Jaunais rezultāts arī vēl vairāk ierobežo dažu alternatīvu teoriju darbības jomu, kas tur peld. Arī iepriekšējie labākie galaktiskās kustības mērījumi to izdarīja, taču, pēc Nadatura teiktā, apmēram četras reizes mazāk.
Šie iepriekšējie labākie galaktisko tukšumu sarkano nobīžu mērījumi nāca no debesu pētījuma, ko sauc par Bariona svārstību spektroskopisko pētījumu (BOSS). Šis tukšo kropļojumu mērījums balstījās arī uz BOSS datiem, bet ievērojami uzlaboja secinājumus, piemērojot šo jauno analīzes paņēmienu BOSS datiem.
Uzlabotie Visuma izplešanās mērījumi atbilda esošajām teorijām par to, kā tumšā enerģija darbojas Visumā, pētnieki raksta: ka mēs dzīvojam “plakanā” Visumā ar pastāvīgu tumšo enerģiju, kas virza tā izplešanos. "Apvienojot savus rezultātus ar BAO tehnikas rezultātiem, mēs varam iegūt daudz labākus kosmiskās izplešanās ātruma mērījumus pirms aptuveni 5,5 miljardiem gadu," sacīja Nadatur. "Un tas, savukārt, ir ļoti svarīgi, jo tas mums saka, ko tumšā enerģija ir darījusi šajā laikā, kā arī citas lietas, piemēram, kosmosa izliekums - tas ir tas, kas mūs kosmologus satrauc."
Pētnieki arī dokumentā uzsvēra, ka gaidāmi vairāki centieni debesis skenēt precīzāk nekā BOSS, lai vēl labāk izprastu tumšo enerģiju. Šim pašam paņēmienam, rakstīja pētnieki, vajadzētu ievērojami uzlabot arī šo apsekojumu precizitāti.
