Z komunikatu prasowego NRAO:
Ciemna energia to etykieta, którą naukowcy nadali temu, co powoduje, że Wszechświat rozszerza się w przyspieszającym tempie, i uważa się, że stanowi on prawie trzy czwarte masy i energii Wszechświata. Fizycy opracowali konkurencyjne teorie, aby wyjaśnić przyspieszenie, i uważają, że najlepszym sposobem na przetestowanie tych teorii jest precyzyjny pomiar dużych struktur kosmicznych. Nowa technika opracowana dla Roberta C. Byrda Green Bank Telescope (GBT) dała astronomom nowy sposób mapowania dużych struktur kosmicznych, takich jak ciemna energia.
Uważa się, że fale dźwiękowe w zupie materii i energii z bardzo wczesnego Wszechświata pozostawiły wykrywalne ślady na wielkoskalowym rozkładzie galaktyk we wszechświecie. Naukowcy opracowali sposób pomiaru takich odcisków poprzez obserwację emisji radiowej gazowego wodoru. Ich technika, zwana mapowaniem intensywności, zastosowana do większych obszarów Wszechświata, może ujawnić, jak zmieniła się tak wielkoskalowa struktura w ciągu ostatnich kilku miliardów lat, dając wgląd w to, która teoria ciemnej energii jest najdokładniejsza.
„Nasz projekt zmapował gazowy wodór na większe odległości kosmiczne niż kiedykolwiek wcześniej i pokazuje, że opracowane przez nas techniki można wykorzystać do mapowania ogromnych objętości Wszechświata w trzech wymiarach oraz do testowania konkurencyjnych teorii ciemnej energii”, powiedział Tzu-Ching Chang , Academia Sinica na Tajwanie i University of Toronto.
Aby uzyskać wyniki, naukowcy wykorzystali GBT do zbadania obszaru nieba, który wcześniej był szczegółowo badany w świetle widzialnym przez teleskop Keck II na Hawajach. W tym badaniu optycznym wykorzystano spektroskopię do mapowania lokalizacji tysięcy galaktyk w trzech wymiarach. Dzięki GBT zamiast poszukiwania gazu wodorowego w tych pojedynczych odległych galaktykach - trudne wyzwanie wykraczające poza możliwości techniczne obecnych instrumentów - zespół wykorzystał technikę mapowania intensywności do akumulacji fal radiowych emitowanych przez gazowy wodór w dużych ilościach przestrzeń obejmująca wiele galaktyk.
„Od początku XX wieku astronomowie śledzili ekspansję Wszechświata, obserwując galaktyki. Nasza nowa technika pozwala nam pominąć etap wykrywania galaktyki i zebrać emisje radiowe z tysiąca galaktyk jednocześnie, a także wszystkie słabo świecące materiały między nimi - powiedział Jeffrey Peterson z Carnegie Mellon University.
Astronomowie opracowali również nowe techniki, które usunęły zarówno zakłócenia radiowe wywołane przez człowieka, jak i emisję radiową spowodowaną przez pobliskie źródła astronomiczne, pozostawiając jedynie bardzo słabe fale radiowe pochodzące z bardzo odległego gazu wodorowego. Rezultatem była mapa części „kosmicznej sieci”, która była ściśle skorelowana ze strukturą pokazaną we wcześniejszych badaniach optycznych. Zespół po raz pierwszy zaproponował technikę mapowania intensywności w 2008 r., A obserwacje GBT były pierwszym sprawdzianem tego pomysłu.
„Te obserwacje wykryły więcej wodoru niż cały wcześniej wykryty wodór we Wszechświecie i w odległościach dziesięciokrotnie większych niż jakikolwiek wodór emitujący fale radiowe, jaki widział wcześniej”, powiedział Ue-Li Pen z University of Toronto.
„Jest to demonstracja ważnej techniki, która ma wielką nadzieję na przyszłe badania ewolucji wielkoskalowej struktury we Wszechświecie” - powiedział główny naukowiec National Radio Astronomy Observatory Chris Carilli, który nie był częścią zespołu badawczego.
Oprócz Chang, Peterson i Pen zespół badawczy obejmował Kevina Bandurę z Carnegie Mellon University. Naukowcy opisali swoją pracę w numerze naukowym Nature z 22 lipca.
