Mõistmine millestki, mida me ei näe, on olnud probleem, millest astronoomid on varem üle saanud. Kasutades tugevat gravitatsiooniläätse meetodit - kus massiivne galaktikaparv toimib kosmilise suurendusläätsena - on rahvusvaheline astronoomide meeskond suutnud esimest korda uurida tabamatut tumedat energiat. Meeskond teatas, et olemasolevate tehnikatega kombineerituna parandavad nende tulemused oluliselt universumi massi ja energiasisalduse praeguseid mõõtmisi.
Kasutades Hubble'i kosmoseteleskoobi ja maapealsete teleskoopide andmeid, analüüsis meeskond kujutisi 34 äärmiselt kaugest galaktikast, mis asuvad Abell 1689 taga, mis on üks suurimaid ja massiivsemaid teadaolevaid galaktikaparveid maailmas.
Abell 1689 gravitatsiooniläätse kaudu suutsid astronoomid eesotsas JPL-ga Eric Jullo ja Yale'i ülikoolist Priyamvada Natarajaniga tuvastada nõrgad kaugemad galaktikad - kelle valgus oli painutatud ja klastri massiivse gravitatsioonilise tõmbe abil projitseeritud - samamoodi nagu suurendusklaasi lääts moonutab objekti pilti.
Seda meetodit kasutades suutsid nad muude meetoditega kombineerituna selle olekuvõrrandi parameetri koguviga vähendada 30 protsenti.
Kujutiste moonutamise viis andis astronoomidele vihjeid Maa, klastri ja kaugete galaktikate vahel asuva ruumi geomeetria kohta. "Universumi sisu, geomeetria ja saatus on omavahel seotud, nii et kui suudate kahte neist asjadest piirata, saate teada midagi kolmanda kohta," ütles Natarajan.
Meeskond suutis 30 protsenti vähendada praeguste hinnangute ulatust tumeda energia mõju kohta universumile, tähistatud väärtusega w. Meeskond ühendas oma uue tehnika teiste meetoditega, sealhulgas kasutades supernoovasid, röntgenkiirguse galaktikaparve ja kosmoseaparaadi Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) andmeid, et w väärtust piirata.
"Tumedat energiat iseloomustab selle rõhu ja tiheduse suhe: seda nimetatakse olekuvõrrandiks," ütles Jullo. „Meie eesmärk oli proovida seda suhet kvantifitseerida. See õpetab meile tumeda energia omadusi ja kuidas see on universumi arengut mõjutanud. ”
Tume energia moodustab umbes 72 protsenti kogu universumi massist ja energiast ning määrab lõpuks selle saatuse. Uued tulemused kinnitavad varasemaid järeldusi, et tumeda energia olemus vastab tõenäoliselt tasasele universumile. Selle stsenaariumi korral kiireneb universumi laienemine jätkuvalt ja universum laieneb igavesti.
Astronoomide sõnul on selle uue tulemuse tõeline tugevus see, et see on mõeldud täiesti uueks viisiks teabe saamiseks tabamatu tumeda energia kohta ja see pakub suurt lubadust edaspidiste rakenduste jaoks.
Teadlaste sõnul oli nende meetodi väljatöötamiseks vaja mitut täpset sammu. Nad veetsid mitu aastat spetsiaalsete matemaatiliste mudelite ja täpsete matemaatiliste kaartide väljatöötamisel - nii tumedal kui ka “normaalsel” -, mis koos moodustavad Abell 1689 klastri.
Tulemused ilmuvad ajakirja Science 20. augusti numbris.
Allikad: Yale'i ülikool, Science Express. ESA Hubble.
