Credit imagine: Hubble
Dovezile recente par să indice că expansiunea Universului se accelerează de fapt - un fel de „energie întunecată” îl împinge. Astronomii care folosesc datele adunate de Observatorul de raze X Chandra au stabilit că nu există suficientă materie (atât regulată, cât și întunecată) în diverse grupări galactice pentru a da seama de forma și poziția lor, deci altceva trebuie să aibă un efect.
Universul pare să fie pătruns cu o forță invizibilă? energie întunecată? asta o împinge mai repede și mai repede. Prin efectuarea de sondaje redshift asupra grupurilor de galaxii, astronomii speră să afle mai multe despre această forță misterioasă și despre structura și geometria universului.
„Grupurile de galaxii constau din mii de galaxii legate gravitațional în structuri imense”, a spus Joseph Mohr, profesor de astronomie la Universitatea din Illinois. „Din cauza extinderii universului, grupurile par mai dense la redshift-uri mai mari, când universul era mai tânăr și mai dens.”
Sondajele cu cluster Galaxy care sondează universul high-redshift pot furniza o mulțime de informații despre cantitatea și natura atât a materiei întunecate, cât și a energiei întunecate, a spus Mohr, care va prezenta rezultatele unui studiu în curs de dezvoltare a grupurilor de galaxii la o întâlnire a American Physical Society, care va avea loc la Albuquerque, NM, 20-23 aprilie.
„Până în prezent, grupurile de galaxii au fost folosite doar pentru a studia componenta de materie întunecată a universului”, a spus Mohr. „Am măsura masa totală într-un grup galaxian, apoi am determina fracția de masă care era o materie obișnuită, baronică.”
Aceste măsurători au arătat că nu există o cantitate suficientă de materii barionice și întunecate pentru a ține cont de geometria universului. Astronomii cred acum că universul se extinde cu o viteză în continuă creștere și este dominat de o energie misterioasă și întunecată care trebuie să facă presiunea.
"Următorul pas este să încercați să descoperiți unele dintre specificul energiei întunecate, cum ar fi ecuația de stat", a spus Mohr. „Prin cartografierea distribuției redshift a grupurilor de galaxii, ar trebui să fim capabili să măsurăm ecuația de stare a energiei întunecate, ceea ce ar oferi câteva indicii importante despre ce este și cum a ajuns.”
Mohr folosește datele colectate de Observatorul de raze X Chandra al NASA pentru a studia relațiile de scalare? cum ar fi relația dintre masă și luminozitate sau dimensiune? a grupurilor de galaxii și modul în care se schimbă odată cu redshift-ul. „Aceste relații de scalare vor evolua odată cu redshift-ul, reflectând densitatea crescândă a universului în perioadele anterioare”, a spus Mohr.
În special, Mohr? în colaborare cu John Carlstrom de la Universitatea din Chicago și oameni de știință de la Universitatea din California și Centrul pentru Astrofizică Harvard Smithsonian? studiază efectul pe care electronii fierbinți din clusterii galaxiei îl au pe fundalul microundelor cosmice, după încetarea marelui bang.
Grupurile de galaxii sunt umplute cu materie întunecată, galaxii și gaz fierbinte. Electronii din gaz se risipesc de protoni și produc raze X. Emisia de raze X scade odată cu redshift-ul mai mare, din cauza distanțelor mai mari implicate.
„Există, de asemenea, o tendință pentru electroni de a-și oferi o parte din energia fotonilor din fundalul cu microunde cosmic, ceea ce face ca spectrul omului negru să se deplaseze ușor”, a spus Mohr. „Distorsiunea rezultată? numit efectul Sunyaev-Zeldovici? apare ca un punct rece pe fundalul microundelor cosmice la anumite frecvențe. Deoarece aceasta este o distorsiune a spectrului, totuși, nu se întunecă cu distanța ca razele X. "
Prin compararea emisiilor de raze X și efectul Sunyaev-Zeldovich, Mohr poate studia chiar și clustere de galaxie slabă și redusă, care sunt inaccesibile în prezent prin alte mijloace. Astfel de măsurători, corelând distribuția redshift a grupului de galaxie, structura și distribuția spațială, ar trebui să determine ecuația de stare a energiei întunecate și, prin urmare, să ajute la definirea esenței energiei întunecate.
„În contextul scenariului nostru standard de formare a structurii, studiile galaxiei oferă măsurători ale geometriei universului și a naturii materiei întunecate și a energiei întunecate”, a spus Mohr. „Dar, pentru a interpreta corect aceste sondaje, trebuie să înțelegem mai întâi cum se schimbă structura grupelor de galaxii pe măsură ce privim înapoi în timp.”
Sursa originală: Comunicat de presă al UIUC
