Badanie Dark Energy Survey zapewnia dokładniejsze spojrzenie na ewolucję wszechświata

Nowe odkrycia z Dark Energy Survey (DES), opierające się na danych z 226 milionów galaktyk, pozwoliły naukowcom stworzyć największe i najdokładniejsze mapy formowania się i wzrostu wszechświata do tej pory.

Naukowcy, w tym zespół z University of Portsmouth, zmierzyli również sposób dystrybucji materii w całym wszechświecie, aby sprawdzić, czy odpowiada ona przewidywaniom w standardowym modelu kosmicznym, który jest obecnie najlepszym modelem wszechświata.

W ciągu sześciu lat DES zeskanował 5000 stopni kwadratowych, prawie jedną ósmą całego nieba, w ciągu 758 nocy obserwacji i skatalogował setki milionów rzeczy.

Ogłoszone dzisiaj wyniki opierają się na danych z pierwszych trzech lat. 226 milionów galaktyk zaobserwowano w ciągu 345 nocy, aby stworzyć największe i najdokładniejsze mapy rozmieszczenia galaktyk we Wszechświecie w stosunkowo niedawnym czasie.

Ponieważ DES badał pobliskie galaktyki, a także te miliardy lat świetlnych od nas, jego mapy przedstawiają migawkę obecnej struktury wielkoskalowego wszechświata oraz film przedstawiający ewolucję tej struktury w ciągu ostatnich siedmiu miliardów lat.

Profesor David Baconz Uniwersytetu Instytut Kosmologii i GrawitacjiPowiedział: „Wszechświat to dziwne miejsce. Tajemnicze składniki, które nazywamy ciemną materią i ciemną energią, kontrolują ich zachowanie. DES pozostaje jednym z najbardziej ekscytujących zespołów, w jakie kiedykolwiek byłem zaangażowany, i stara się zrozumieć te dziwne składniki Wszechświata.”

Aby przetestować obecny model wszechświata kosmologów, naukowcy z DES porównali swoje wyniki z pomiarami z Obserwatorium Orbitalnego Planck Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Planck wykorzystał sygnały świetlne znane jako kosmiczne tło mikrofalowe, aby przyjrzeć się początkom wszechświata, zaledwie 400 000 lat po Wielkim Wybuchu. Dane Plancka dają dokładny obraz Wszechświata 13 miliardów lat temu, a Standardowy Model Kosmiczny przewiduje, jak ciemna materia powinna ewoluować w teraźniejszość.

Jeśli obserwacje DES nie zgadzają się z tą prognozą, prawdopodobnie istnieje niezbadana strona Wszechświata. Chociaż z DES i kilku poprzednich przeglądów galaktyk pojawiły się ciągłe wskazówki, że obecny Wszechświat jest o kilka procent mniej zlepiony niż oczekiwano, interesujące odkrycie zasługuje na dalsze badania, niedawno opublikowane wyniki są zgodne z przewidywaniami Plancka.

DES sfotografował nocne niebo jednym z najpotężniejszych aparatów cyfrowych na świecie z obserwatorium w Chile. Aparat Dark Energy ma 570 megapikseli, czyli prawie 50 razy więcej niż aparat iPhone’a.

Scott Dodelson, fizyk z Carnegie Mellon University, który wraz z Elizabeth Krause z University of Arizona współprzewodniczy Komisji Naukowej DES. „Co za zaszczyt być częścią tego zespołu”.

Dziesięć obszarów nieba zostało wybranych jako „głębokie pola”, które kamera ciemnej energii wielokrotnie fotografowała podczas badania. Zestawienie tych zdjęć pozwoliło naukowcom przyjrzeć się bardziej odległym galaktykom.

Następnie zespół wykorzystał informacje o przesunięciu ku czerwieni z odległości od Ziemi do galaktyk z głębokich pól, aby skalibrować pomiary przesunięcia ku czerwieni w pozostałej części badanego obszaru. To, w połączeniu z innymi postępami w pomiarach i modelowaniu, a także trzykrotny wzrost ilości danych w porównaniu z pierwszym rokiem, umożliwiło zespołowi określenie gęstości i masy Wszechświata z niespotykaną dotąd dokładnością.

Współpraca DES składa się z ponad 400 naukowców z 25 instytucji w siedmiu krajach.

„Współpraca jest niezwykle niedawna.” Rich Cron, dyrektor DES i rzecznik prasowy University of Chicago, powiedział, że skłania się ku badaczom z tytułem doktora i doktorantom, którzy wykonują ogromną pracę. „To naprawdę zabawne. Nowe pokolenie kosmologów jest szkolone przy użyciu skanowania ciemnej energii. „

Profesor Bacon dodał: „Ten zestaw wyników jest daleki od zakończenia w przypadku DES; dane do analizy są jeszcze trzy lata. Nie możemy się doczekać ostatecznych wniosków na temat tego, co dzieje się w naszym wszechświecie”.