Attēla kredīts: Habls
Universitātes zinātnieki ir līdzdibinājuši starptautisku sadarbību, kuras mērķis ir ar jaunu precizitāti izmērīt noslēpumaino spēku, kas izraisa Visuma sadalīšanos. Plāni prasa, lai projekts ar nosaukumu Dark Energy Survey savāktu datus par aptuveni 300 miljoniem galaktiku, kas aptver divas trešdaļas no Visuma vēstures.
Apsekojumu varētu sākt veikt novērojumus jau 2009. gada rudenī. Lai gan DES ir atlicis vairāk nekā četrus gadus, ambiciozākiem apsekojumiem būs nepieciešami vismaz desmit gadi, lai iegūtu rezultātus. ? Es nevēlos tik ilgi gaidīt, teica Joshua Frieman, astronomijas un astrofizikas un koledžas profesors.
Saskaņā ar fizikas uzskaites metodēm tumšā enerģija veido 70 procentus no Visuma. Tumšā enerģija varētu būt Alberta Einšteina kosmoloģiskās konstantes izpausme - spēks, kas darbojas visu laiku un visās Visuma vietās. Tas varētu būt arī Einšteina gravitācijas teorijas sadalījums plašajos mērogos.
? Tas būtībā prasa, lai gravitācija būtu atbaidoša ,? sacīja Wayne Hu, astronomijas un astrofizikas asociētais profesors. Tas ir iespējams saskaņā ar mūsu standarta gravitācijas teorijām, bet tas nav gaidāms. Lai arī kāda būtu tumšā enerģija, Friemanns sacīja: “tā, domājams, nopietni ietekmē fizikā pamatus.”
DES sadarbību veido pētnieki Čikāgā, Fermi Nacionālā paātrinātāja laboratorijā, Ilinoisas Universitātē Urbana-Champaign, Lorensa Bērklija Nacionālajā laboratorijā un Cerro Tololo Amerikas Amerikas observatorijā, kā arī grupas no Apvienotās Karalistes un Barselonas, Spānijā. Visticamāk, ka finansējums projektam 20 miljonu ASV dolāru apmērā tiks iegūts no ASV Enerģētikas departamenta, Eiropas finansēšanas aģentūrām, dalībiestādēm un citām aģentūrām un avotiem.
Fridmens vada universitātes sadarbības sastāvdaļu. Viņam un Hu sadarbībā pievienojas Džons Karlstroms, S. Chandrasekhar izcilā dienesta profesors astronomijā un astrofizikā un koledža; Skots Dodelsons, astronomijas un astrofizikas un fizisko zinātņu koledžu nodaļas profesors; Stefans Kents, astronomijas un astrofizikas asociētais profesors; Erin Sheldon, Kavli Kosmoloģiskās fizikas institūta līdzstrādnieks; un Risa Wechsler, Habla stipendiāte Kavli Kosmoloģiskās fizikas institūtā. Fridmens un Dodelsons ir arī Fermilab teorētiskās astrofizikas grupas locekļi, kuru vada Dodelsons, bet Kents vada Fermilab eksperimentālās astrofizikas grupas locekļus.
DES prasīs 520 megapikseļu kameras uzstādīšanu esošajā četru metru Blanco teleskopā Cerro Tololo Amerikas Amerikas observatorijā Čīlē. ? Šī būtu lielāka nekā jebkura esošā optiskā kamera pasaulē ,? Frimans teica.
Daži simti megapikseļu var neizklausīties tik daudz, sacīja Frieman, bet tie nav tie paši pikseļi, kas nonāk jūsu rokās. Viņiem ir daudz augstāka jutība. Tie ir augstas precizitātes, augstas efektivitātes detektori. Turklāt kamera ļaus zinātniekiem apsekot debesis 10 reizes ātrāk nekā viņi varētu jebkurā esošajā ASV observatorijā.
Kamerai, kas tagad atrodas uz teleskopa, ir pārāk mazs redzamības lauks. Aptaujas veikšana prasītu daudzus gadu desmitus ,? Frimans teica.
Jaunā kamera ļaus DES izmantot četrus paņēmienus, mēģinot atšķirt divus plašos skaidrojumus par tumšo enerģiju - kosmoloģisko konstanti vai gravitācijas sadalījumu.
? Pirmā metode, kas patiešām veicina apsekojuma noformēšanu, ir galaktiku kopu skaitīšana ,? Frimans teica. Šajos centienos tas darbosies kopā ar Karlstroma Dienvidpola teleskopu, kura novērojumus plānots sākt veikt 2007. gada martā.
SPT palīdzēs atklāt, vai tumšā enerģija ir kavējusi galaktiku kopu veidošanos Visuma vēsturē. Radioteleskops, SPT uztvers galaktiku kopas pēc tā, kā tās izkropļo mikroviļņu starojumu, kas palicis no lielā sprādziena. Ja teorētiķi zina, cik tālu un cik masveidīgi ir galaktiku kopas, viņi var paredzēt, cik daudz tādu vajadzētu būt tumšās enerģijas klātbūtnē. DES veiks optiskus mērījumus, lai novērtētu to attālumu caur galaktiku krāsām un masu ar gravitācijas objektīvu palīdzību, kā arī gaismas traucējumus, kas rodas starp galaktiku kopu. ? Tas ir patiešām elegants pārbaudījums, Hu teica.
Trešais paņēmiens izmanto gravitācijas objektīvu kosmiskajā mērogā. Teorētiķi var paredzēt tumšās enerģijas ietekmi uz tumšās vielas plaša mēroga izplatību. Ar savu lielo apsekojuma laukumu DES var izmērīt niecīgu galaktiku attēlu kropļojumus, ko izraisa tumšās vielas blīvuma svārstības.
Ceturtajā metodē tiek izmantota tā pati tehnika, kuras rezultātā 1998. gadā tika atklāta tumšā enerģija: attāluma mērīšana līdz noteikta veida eksplodējošai zvaigznei, lai rekonstruētu Visuma izplešanās vēsturi. Astronomi pētīja šīs eksplodējošās zvaigznes, gaidot, ka laika gaitā Visuma paplašināšanās ir palēninājusies. Tā vietā viņi atklāja paātrinātu paplašināšanos.
? Šie paņēmieni ļoti labi papildina viens otru ,? Frimans teica. Viņi cieš no dažādiem kļūdu avotiem, tāpēc, ja viņi tam piekrīt, tas dod pārliecību par jūsu rezultātu.
No savas puses Hu cer, ka testi atklās zināmu neatbilstību starp prognozēm un realitāti. Man tas būtu visaizraujošākais.
Oriģinālais avots: Čikāgas Universitātes Ziņu izlaidums
