Разбирането на нещо, което не можем да видим, е проблем, който астрономите са преодолявали в миналото. Използвайки метода на силното гравитационно лещиране - когато масивен галактически клъстер действа като космическа увеличаваща леща - международен екип от астрономи успя да изучи неуловимата тъмна енергия за първи път. Екипът съобщава, че в комбинация със съществуващите техники техните резултати значително подобряват текущите измервания на масата и енергийното съдържание на Вселената.
Използвайки данни, взети от космическия телескоп Хъбъл, както и наземни телескопи, екипът анализира изображения на 34 изключително далечни галактики, разположени зад Abell 1689, една от най-големите и най-масовите известни галактически клъстери във Вселената.
Чрез гравитационния обектив на Abell 1689 г. астрономите, водени от Ерик Джуло от JPL и Priyamvada Natarajan от Йейлския университет, успяха да открият слабите далечни фонови галактики - чиято светлина беше огъната и прожектирана от масивното гравитационно дърпане на клъстера - в a подобно на това, че обективът на лупа изкривява изображението на обекта.
Използвайки този метод, те успяха да намалят общата грешка в параметъра му за уравнение на състояние с 30 процента, когато се комбинират с други методи.
Начинът, по който изображенията са били изкривени, даде на астрономите улики за геометрията на пространството, което се намира между Земята, клъстера и далечните галактики. „Съдържанието, геометрията и съдбата на Вселената са свързани, така че ако можете да ограничите две от тези неща, можете да научите нещо за третото“, каза Натараджан.
Екипът успя да ограничи обхвата на текущите оценки за ефекта на тъмната енергия върху Вселената, обозначен със стойност w, с 30 процента. Екипът комбинира новата си техника с други методи, включително с помощта на свръхнови, рентгенови галактически клъстери и данни от космическия кораб Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), за да ограничи стойността на w.
„Тъмната енергия се характеризира с връзката между нейното налягане и плътността й: това е известно като неговото уравнение на състоянието“, казва Джуло. „Нашата цел беше да се опитаме да измерим тази връзка. Учи ни за свойствата на тъмната енергия и как тя е повлияла на развитието на Вселената. "
Тъмната енергия представлява около 72 процента от цялата маса и енергия във Вселената и в крайна сметка ще определи нейната съдба. Новите резултати потвърждават предишни открития, че природата на тъмната енергия вероятно съответства на плоска вселена. В този сценарий разширяването на Вселената ще продължи да се ускорява и Вселената ще се разшири завинаги.
Астрономите твърдят, че истинската сила на този нов резултат е, че той измисля напълно нов начин за извличане на информация за неуловимата тъмна енергия и предлага голямо обещание за бъдещи приложения.
Според учените техният метод изисква разработване на множество, внимателни стъпки. Те прекараха няколко години в разработването на специализирани математически модели и точни карти на материята - и тъмни, и „нормални“ - които заедно съставляват групата Abell 1689.
Констатациите се появяват в броя от 20 август на списание Science.
Източници: Йейлски университет, Science Express. ESA Hubble.
