FoodPro Preloader

Ny kosmisk avstandsmåling peker veien til eksklusiv mørk energi


COSMIC RIPPLES: I denne illustrasjonen viser sfærene den nåværende størrelsen på "baryon-akustiske oscillasjoner" som forårsaker en liten overdensitet av galakser adskilt av 450 millioner lysår. NATIONAL HARBOUR, Md. - Flere galakser er adskilt med om lag 490 millioner lysår enn ved en hvilken som helst annen stor avstand, astronomer har funnet i den mest nøyaktige måling enda av denne nøkkel kosmiske lengde skalaen. Ved hjelp

COSMIC RIPPLES: I denne illustrasjonen viser sfærene den nåværende størrelsen på "baryon-akustiske oscillasjoner" som forårsaker en liten overdensitet av galakser adskilt av 450 millioner lysår.

NATIONAL HARBOUR, Md. - Flere galakser er adskilt med om lag 490 millioner lysår enn ved en hvilken som helst annen stor avstand, astronomer har funnet i den mest nøyaktige måling enda av denne nøkkel kosmiske lengde skalaen. Ved hjelp av denne skalaen, beregnet forskere astronomiske avstander med et rekord lavt nivå på 1 prosent usikkerhet i en måling som hjelper til med å avklare hva som står bak den uforklarlige mørke energien som forårsaker universets ekspansjon å akselerere.

Adskillelsen av 150 megaparsek, eller nesten 490 millioner lysår, er en gjenstand for universets fødsel, noe som skapte små ripples i stoffets tetthet som forårsaket materiale i noen steder å klumpe sammen i galaksens frø. Da universet var ung og veldig varmt, kunne disse overdense flekkene ikke inneholde sitt eget trykk, så de sendte lydbølger inn i rommet som reiste til universet ble avkjølt og dannet nøytrale atomer. "I utgangspunktet har hver av disse områdene i universet kastet en lydbølge som har reist av for en avstand som er 150 megaparser i dag, " sier Daniel Eisenstein fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Og hvor de lydbølgene stoppet, ga de saken et spark som gjorde det også, mer sannsynlig å danne en galaks frø. Eisenstein, som ledet Sloan Digital Sky Survey (SDSS) III som samlet dataene som ble brukt til måling, presenterte resultatene her i dag på det 223. møte i American Astronomical Society.

Disse periodiske krusninger i spredningen av galakser over verdensrommet kalles baryon-akustiske oscillasjoner, og de har dype implikasjoner for forståelsen av universets evolusjon. Ved hjelp av slike svingninger kan astronomer sammenligne dagens separasjon av galakser med størrelsen på disse krusninger like etter at universet ble født for å lære hvordan rom har strekt seg over tid. "Det tillater oss virkelig å spore universums ekspansjonshistorie veldig nøyaktig, " sier Eisenstein. Dette begrenser i sin tur egenskapene til den mørke energien som driver denne akselererende ekspansjonen.

Den nye måling kommer fra et prosjekt som heter BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey), som brukte kart over plasseringene på 1, 2 millioner galakser fanget av SDSS-III. Baryon-akustiske oscillasjoner ble først målt i 2005 av lag fra SDSS og et annet prosjekt kalt 2dF Galaxy Redshift Survey. "De opprinnelige målingene var bare bare detekteringer, " sier Matthew Colless fra Australian National University, som ledet 2dF-eksperimentet. "De siste BOSS-resultatene er ekte presisjonskosmologi." Colless jobber nå med to eksperimenter, 6dF Galaxy Survey og WiggleZ Dark Energy Survey, som måler baryon akustiske oscillasjoner på henholdsvis nærmere og lengre avstand enn SDSS-III kan nå. For området som det dekker, oppnår SDSS-III imidlertid betydelig mer presisjon. "Det er definitivt en imponerende milepæl, og den gir en av de nåværende hjørnesteinene til vår kosmologi, " sier en av co-oppdagerne av mørk energi, Adam Riess fra Space Telescope Science Institute i Baltimore, som ikke var involvert i BOSS. "Disse målingene er svært vanskelig, og mørk energi er veldig mystisk, så vi prøver veldig hardt å forstå det."

Hvilken mørk energi er, og om den endrer seg over tid, er to av de største uløste mysterier i fysikken. Hvis det er en statisk egenskap, oppfører den seg veldig mye som den "kosmologiske konstanten" oppfattet av Albert Einstein da han formulerte sine likninger av generell relativitet tilbake i begynnelsen av det 20. århundre. Einstein opprinnelig lagt til det konstante begrepet for å tvinge sine ligninger til å forutse et statisk univers, men kasserte konseptet da forskere skjønte at kosmos faktisk utvidet seg. På 1990-tallet oppsto imidlertid forskerne oppstanden da de oppdaget mørk energi.

Den nyeste baryon-akustiske oscillasjonsmåling passer svært godt med spådommer basert på den kosmologiske konstanten. Dataene i dag er i samsvar med den kosmologiske konstanten, men målet om å forbedre presisjonen er å prøve å teste det videre, sier Eisenstein. Hvis mørk energi er en kosmologisk konstant, er forskere ikke nærmere å vite hvorfor det eksisterer i det hele tatt. Noen forskere håper at subtile avvik fra den kosmologiske konstante modellen vil kaste opp i målinger som disse for å peke veien mot en dypere forklaring på mørk energi. "Som for hvor store avvik for å forvente, " sier Riess, "det er et reelt problem, vi vet bare ikke."

Forskere til EPA: Risikoen for kjemikalier som endrer mannlige hormoner, bør analyseres sammenKan et tall løse klimaendringene?Hvorfor du bør gi opp (noen) kontroll av termostaten dinGjelder den foreslåtte loven om beskyttelse mot husholdningsbrensel en forbruk på forbrukerne?Kutter Loom for amerikansk vitenskapKina Sacks Plastic BagsGjennomsiktighet lovet for vitenskapens mest misbrukte og mest villige metriskeEn matematisk guide til verdens mest levende byer