Кредит за изображение: Хъбъл
Учени от университета са съоснователи на международно сътрудничество, което се стреми да измери с нова точност мистериозната сила, която кара Вселената да се разпадне. Плановете изискват проектът, наречен Dark Energy Survey, да събере данни за приблизително 300 милиона галактики, обхващащи две трети от историята на Вселената.
Проучването може да започне да прави наблюдения още през есента на 2009 г. Въпреки че DES остава на повече от четири години, за по-амбициозните проучвания ще е необходимо поне десетилетие, за да се получат резултати. ? Не искам да чакам толкова дълго? каза Джошуа Фриман, професор по астрономия и астрофизика и колежа.
Според методите на физическото отчитане тъмната енергия представлява 70 процента от Вселената. Тъмната енергия може да е проява на космологичната константа на Алберт Айнщайн, сила, която действа по всяко време и на всички места във вселената. Това също може да е разбивка на теорията за гравитацията на Айнщайн в огромни мащаби.
? По същество изисква гравитацията да бъде отблъскваща? каза Уейн Ху, доцент по астрономия и астрофизика. „Това е възможно при нашите стандартни теории на гравитацията, но не се очаква.“ Каквато и да е тъмната енергия, каза Фриман, „вероятно е да има дълбоки последици за фундаменталната физика.“
Сътрудничеството на DES се състои от изследователи от Чикаго, Националната ускорителна лаборатория Ферми, Университета на Илинойс в Урбана-Шампан, Националната лаборатория на Лорънс Бъркли и Междуамериканската обсерватория Серро Тололо, както и групи от Обединеното кралство и Барселона, Испания. Финансирането на проекта за 20 милиона долара вероятно ще дойде основно от американското министерство на енергетиката, европейските агенции за финансиране, институциите членки и други агенции и източници.
Фриман ръководи университетския компонент на сътрудничеството. Присъединявайки се към него и Ху в колаборацията, са Джон Карлстром, професорът по астрономия и астрофизика и колеж С. Чандрасехар. Скот Доделсън, професор по астрономия и астрофизика и отдел по физически науки; Стивън Кент, доцент по астрономия и астрофизика; Ерин Шелдън, сътрудник в Института за космологична физика в Кавли; и Риза Векслер, сътрудник на Хъбъл в Института за космологична физика в Кавли. Фриман и Доделсън също са членове на групата по теоретична астрофизика на Фермилаб, която Доделсън оглавява, а Кент ръководи експерименталната астрофизическа група на Фермилаб.
DES ще доведе до инсталиране на 520-мегапикселова камера на съществуващия четириметров Blanco телескоп в Междуамериканската обсерватория Cerro Tololo в Чили. ? Това би било по-голямо от всички съществуващи оптични камери в света? - каза Фриман.
Няколкостотин мегапиксела може да не звучат много, каза Фриман, „но те не са същите пиксели, които влизат в ръцете ви. Те имат много по-висока чувствителност. Те са с висока точност, високоефективни детектори. Освен това камерата ще позволи на учените да изследват небето 10 пъти по-бързо, отколкото биха могли да съществуват във всяка съществуваща американска обсерватория.
„Камерата, която сега е на телескопа, има твърде малко зрително поле. Ще ни отнеме много десетилетия да направим проучването ,? - каза Фриман.
Новата камера ще позволи на DES да използва четири техники в опит да разграничи двете широки обяснения за тъмната енергия - космологичната константа или разрушаването на гравитацията.
? Първият метод и този, който наистина задвижва дизайна на проучването, е да се преброят групи от галактики ,? - каза Фриман. В това усилие той ще работи в съчетание с телескопа на Южния полюс на Carlstrom, който трябва да започне наблюдения през март 2007 г.
SPT ще помогне да се разкрие дали тъмната енергия е потиснала образуването на галактически клъстери през историята на Вселената. Радио телескоп, SPT ще открие галактически клъстери по начина, по който изкривява микровълновата радиация, останала от големия взрив. Ако теоретиците знаят колко отдалечени и колко масивни са галактическите клъстери, те могат да предвидят колко трябва да има в присъствието на тъмна енергия. DES ще направи оптични измервания, за да прецени разстоянието им чрез цветовете на галактиките и масата им чрез гравитационно лещиране, изкривяването на светлината чрез намесен галактически клъстер. Това е наистина елегантен тест, - каза Ху.
Третата техника използва гравитационните лещи в космически мащаб. Теоретиците могат да предвидят ефекта на тъмната енергия върху широкомащабното разпределение на тъмната материя. С голямата си площ на изследване, DES може да измерва мъничките изкривявания на изображенията на галактики, предизвикани от колебания в плътността на тъмната материя.
Четвъртият метод включва същата техника, довела до откриването на тъмната енергия от 1998 г.: измерване на разстоянието до определен тип взривяваща се звезда, за да се реконструира историята на разширението на Вселената. Астрономите изучаваха тези взривяващи се звезди, очаквайки да открият, че разширяването на Вселената се забави с течение на времето. Вместо това откриха ускорено разширяване.
? Тези техники се допълват много добре ,? - каза Фриман. „Те страдат от различни източници на грешки, така че ако са съгласни, това ви дава увереност в резултата.“
От своя страна Ху се надява тестовете да разкрият известно разминаване между прогнозите и реалността. ? За мен това би било най-вълнуващото нещо.
Оригинален източник: Университет в Чикаго
