Kreditna slika: Hubble
Znanstvenici sa sveučilišta su suosnivali međunarodnu suradnju koja nastoji s novom preciznošću izmjeriti tajanstvenu silu koja uništava svemir. Planovi pozivaju na projekt nazvan Dark Energy Survey, koji bi prikupljao podatke o oko 300 milijuna galaksija koje obuhvaćaju dvije trećine povijesti svemira.
Istraživanje bi moglo započeti promatranje već na jesen 2009. Iako je DES ostao više od četiri godine, ambicioznijim istraživanjima će trebati najmanje desetljeće za dobivanje rezultata. "Ne želim tako dugo čekati" rekao je Joshua Frieman, profesor astronomije i astrofizike i koledža.
Prema metodama računovodstva fizike, tamna energija čini 70 posto svemira. Tamna energija mogla bi biti manifestacija kozmološke konstante Alberta Einsteina, sile koja djeluje u svakom trenutku i na svim mjestima u svemiru. To bi mogao biti i slom Einsteinove teorije gravitacije na ogromnim mjerilima.
? U biti zahtijeva da gravitacija bude odbojna, rekao je Wayne Hu, izvanredni profesor za astronomiju i astrofiziku. "To je moguće prema našim standardnim teorijama gravitacije, ali nije očekivano." Što god da je tamna energija, rekao je Frieman, "vjerojatno će imati duboke posljedice za temeljnu fiziku."
DES suradnju čine istraživači iz Chicaga, Fermi National Accelerator Laboratory, University of Illinois u Urbana-Champaignu, National Laboratory Lawrence Berkeley i Međamerička opservatorija Cerro Tololo, kao i grupe iz Velike Britanije i Barcelone, Španjolska. Sredstva za projekt vrijedan 20 milijuna dolara vjerojatno će doći prvenstveno iz američkog Ministarstva energetike, europskih agencija za financiranje, institucija članica i drugih agencija i izvora.
Frieman je na čelu sastavnica Sveučilišta. Pridružite mu se i Hu u suradnji John Carlstrom, ugledni profesor za astronomiju i astrofiziku i koledž S. Chandrasekhar; Scott Dodelson, profesor astronomije i astrofizike i kolegija za fizičke znanosti; Stephen Kent, izvanredni profesor za astronomiju i astrofiziku; Erin Sheldon, suradnica u Institutu za kozmološku fiziku Kavli; i Risa Wechsler, Hubble suradnica s Kavli instituta za kozmološku fiziku. Frieman i Dodelson su također članovi Fermilabove grupe za teorijsku astrofiziku, koju Dodelson vodi, dok Kent vodi Fermilabovu eksperimentalnu astrofizičku skupinu.
DES će podrazumijevati ugradnju fotoaparata od 520 megapiksela na postojeći četverometarski Blanco teleskop u Međameričkom opservatoriju Cerro Tololo u Čileu. ? Ovo bi bilo veće od bilo koje postojeće optičke kamere na svijetu? Rekao je Frieman.
Nekoliko stotina megapiksela možda ne zvuči mnogo, rekao je Frieman, "ali oni nisu isti pikseli koji idu u vašu ruku." Imaju mnogo veću osjetljivost. Oni su visoko precizni detektori visoke učinkovitosti. Nadalje, kamera će znanstvenicima omogućiti snimanje neba 10 puta brže nego što bi mogli u bilo kojem američkom opservatoriju.
"Kamera koja je sada na teleskopu ima samo premalo vidnog polja. Trebalo bi nam mnogo desetljeća da napravimo anketu? Rekao je Frieman.
Nova kamera omogućit će DES korištenje četiri tehnike u pokušaju razlikovanja između dva široka objašnjenja tamne energije - kozmološke konstante ili probijanja gravitacije.
? Prva metoda i ona koja stvarno pokreće dizajn istraživanja je brojanje grozdova galaksija. Rekao je Frieman. U tom će poslu raditi u tandemu s Carlstromov Južni pol teleskopom, koji bi trebao započeti promatranja u ožujku 2007.
SPT će pomoći otkriti je li tamna energija suzbila stvaranje galaksijskih nakupina tijekom povijesti svemira. Radio-teleskop, SPT će otkriti galaksijske nakupine na način da iskrivljuju mikrovalno zračenje preostalo od velikog praska. Ako teoretičari znaju koliko su udaljeni i masivni klasteri galaksija, mogu predvidjeti koliko ih treba biti u prisutnosti tamne energije. DES će obaviti optička mjerenja kako bi procijenio njihovu udaljenost kroz boje galaksija i njihovu masu gravitacijskim lećanjem, izobličenjem svjetlosti interventnim galaksijskim klasterom. To je stvarno elegantan test? Rekao je Hu.
Treća tehnika koristi gravitacijska leća u kozmičkim razmjerima. Teoretičari mogu predvidjeti učinak tamne energije na raspodjelu tamne materije. S velikim istraživačkim područjem DES može izmjeriti sićušno iskrivljenje slika galaksija koje je inducirano fluktuacijama u gustoći tamne materije.
Četvrta metoda uključuje istu tehniku koja je dovela do otkrića tamne energije 1998. godine: mjerenje udaljenosti do određene vrste eksplodirajuće zvijezde radi rekonstrukcije povijesti širenja svemira. Astronomi su proučavali ove eksplodirajuće zvijezde očekivali su da će širenje svemira usporavati kako vrijeme prolazi. Umjesto toga otkrili su ubrzano širenje.
? Ove se tehnike vrlo dobro nadopunjuju. Rekao je Frieman. "Oni pate od različitih izvora grešaka, pa ako se slažu, to vam daje povjerenje u svoj rezultat."
Hu se sa svoje strane nada da će testovi otkriti određenu nesklad između predviđanja i stvarnosti. "Za mene bi to bilo najuzbudljivije."
Izvorni izvor: Vijesti Sveučilišta u Chicagu
