Attēla kredīts: Habls
Nesenie pierādījumi, šķiet, norāda, ka Visuma izplešanās faktiski paātrinās - kaut kāda veida “tumšā enerģija” to atdala. Astronomi, izmantojot Chandra rentgenstaru observatorijas apkopotos datus, ir noskaidrojuši, ka dažādos galaktisko kopu materiālos (gan regulārajā, gan tumšajā matērijā) nav pietiekami daudz, lai ņemtu vērā to formu un stāvokli, tāpēc kaut kam citam ir jābūt iedarbībai.
Šķiet, ka Visumu caurstrāvo neredzams spēks? tumšā enerģija? tas to arvien ātrāk un ātrāk atdala. Veicot galaktiku kopu atkārtotas nobīdes apsekojumus, astronomi cer uzzināt vairāk par šo noslēpumaino spēku un par Visuma uzbūvi un ģeometriju.
“Galaktiku kopas sastāv no tūkstošiem galaktiku, kas gravitācijas kārtībā ir savienotas milzīgās struktūrās,” sacīja Ilinoisas Universitātes astronomijas profesors Džozefs Mohrs. "Visuma izplešanās dēļ kopas šķiet blīvākas lielākos sarkanos maiņās, kad Visums bija jaunāks un blīvāks."
Galaktiku klasteru apsekojumi, kas kontrolē visaugstāvo sarkano nobīdi, potenciāli var sniegt daudz informācijas par gan tumšās matērijas, gan tumšās enerģijas daudzumu un raksturu, sacīja Mohrs, kurš pašreizējā galaktiku klasteru pētījuma rezultātus prezentēs Amerikas fizisko biedrība, kas notiks Albukerke, NM, no 20. līdz 23. aprīlim.
"Līdz šim galaktiku kopas tika izmantotas tikai Visuma tumšās vielas komponenta izpētei," sacīja Mohrs. "Mēs izmērītu kopējo masu galaktiku klasterī un tad noteiktu masas daļu, kas bija parasta, baryonic viela."
Šie mērījumi parādīja, ka nav pietiekami baryonās un tumšās vielas, lai ņemtu vērā Visuma ģeometriju. Astronomi tagad uzskata, ka Visums paplašinās ar arvien pieaugošu ātrumu, un tajā dominē noslēpumaina tumšā enerģija, kurai jādara stumšana.
"Nākamais solis ir mēģināt izdomāt dažas tumšās enerģijas specifiku, piemēram, tās stāvokļa vienādojumu," sacīja Mohrs. "Kartējot galaktiku kopu sarkanā nobīdes sadalījumu, mums vajadzētu spēt izmērīt tumšās enerģijas stāvokļa vienādojumu, kas sniegtu dažus svarīgus norādījumus par to, kas tas ir un kā tas izveidojās."
Mohrs izmanto NASA Čandras rentgenstaru observatorijas apkopotos datus, lai pētītu mērogošanas attiecības? piemēram, saistība starp masu un spilgtumu vai lielumu? galaktiku kopu un kā tās mainās ar sarkano nobīdi. "Paredzams, ka šīs mērogošanas attiecības attīstīsies ar sarkano nobīdi, atspoguļojot pieaugošo Visuma blīvumu iepriekšējos laikos," sacīja Mohrs.
Jo īpaši, Mohr? sadarbībā ar Džonu Karlstromu Čikāgas universitātē un Kalifornijas universitātes zinātniekiem un Hārvarda Smitsona astrofizikas centru? pēta karsto elektronu, kas atrodas galaktiku kopās, ietekmi uz kosmisko mikroviļņu fonu, pēc lielā sprādziena.
Galaktiku kopas ir piepildītas ar tumšo vielu, galaktikām un karstu gāzi. Elektroni gāzē izkliedē protonus un rada rentgenstarus. Rentgenstaru izstarojums samazinās ar lielāku sarkano nobīdi, jo ir iesaistīti lielāki attālumi.
"Pastāv arī tendence, ka elektroni atdod daļu savas enerģijas kosmiskās mikroviļņu fona fotoniem, kas izraisa melnā ķermeņa spektra nelielu nobīdi," sacīja Mohrs. Iegūtie kropļojumi? sauc par Sunjajeva-Zeldoviča efektu? parādās kā auksts plankums uz kosmiskās mikroviļņu fona ar noteiktām frekvencēm. Tā kā tas ir spektra kropļojums, tas tomēr nemazinās ar attālumu, piemēram, rentgenstaru. ”
Salīdzinot rentgenstaru izstarojumu un Sunjajeva-Zeldoviča efektu, Mohrs var izpētīt pat vāja galaktikas klasterus ar augstu sarkano nobīdi, kas pašlaik nav pieejami ar citiem līdzekļiem. Šādiem mērījumiem, kas korelē galaktiku kopu sarkanās nobīdes sadalījumu, struktūru un telpisko sadalījumu, vajadzētu noteikt tumšās enerģijas stāvokļa vienādojumu un līdz ar to palīdzēt definēt tumšās enerģijas būtību.
"Saistībā ar mūsu standarta struktūras veidošanās scenāriju galaktiku apsekojumi sniedz Visuma ģeometrijas un tumšās vielas un tumšās enerģijas rakstura mērījumus," sacīja Mohrs. "Bet, lai pareizi interpretētu šos apsekojumus, mums vispirms ir jāsaprot, kā mainās galaktiku kopu struktūra, skatoties laikā atpakaļ."
Oriģinālais avots: UIUC ziņu izlaidums
