Potřebujete více důkazů, že expanze vesmíru se zrychluje? Stačí se podívat na Hubbleův vesmírný dalekohled. Tým vedený Timem Schrabbackem z Leidenské observatoře provedl intenzivní studii více než 446 000 galaxií v oblasti COSMOS (Cosmological Evolution Survey), což je výsledek největšího průzkumu, který kdy byl proveden s Hubbleem. Při průzkumu COSMOS vyfotografoval Hubble 575 lehce se překrývajících pohledů na stejnou část vesmíru pomocí Advanced Camera for Surveys (ACS) na palubě orbitálního dalekohledu. Pozorování trvalo téměř 1 000 hodin.
Kromě Hubbleových dat použili vědci data z červeného posuvu z pozemních dalekohledů k přiřazení vzdáleností 194 000 zkoumaných galaxií (k červenému posunu 5). "Pouhý počet galaxií zahrnutých do tohoto typu analýzy je bezprecedentní, ale důležitější je množství informací, které bychom mohli získat o neviditelných strukturách ve vesmíru z tohoto výjimečného souboru dat," řekl spoluautor Patrick Simon z Edinburské univerzity.
Zejména astronomové mohli „zvážit“ distribuci hmoty ve velkém měřítku v prostoru na velké vzdálenosti. K tomu využili skutečnosti, že tato informace je kódována ve zkreslených tvarech vzdálených galaxií, což je fenomén označovaný jako slabá gravitační čočka. Pomocí složitých algoritmů tým vedený Schrabbackem vylepšil standardní metodu a získal měření tvaru galaxie na bezprecedentní přesnost. Výsledky studie budou zveřejněny v nadcházejícím vydání Astronomie a astrofyziky.
Pečlivost a měřítko této studie umožňuje nezávislé potvrzení, že expanzi vesmíru urychluje další tajemná složka nazvaná temná energie. Existuje několik dalších nezávislých potvrzení. Vědci potřebují vědět, jak se v dějinách vesmíru vyvinula shluky hmoty, aby určily, jak je ovlivnila gravitační síla, která drží hmotu pohromadě, a temná energie, která ji odděluje zrychlením expanze vesmíru. „Temná energie ovlivňuje naše měření ze dvou důvodů. Za prvé, když je přítomen, klastry galaxií rostou pomaleji a za druhé, mění způsob, jakým se vesmír rozšiřuje, což vede k vzdálenějším a účinněji čočkovým galaxiím. Naše analýza je citlivá na oba efekty, “říká spoluautor Benjamin Joachimi z University of Bonn. „Naše studie také poskytuje další potvrzení pro Einsteinovu teorii obecné relativity, která předpovídá, jak závisí signál čočky na červeném posunu,“ dodává spoluřešitel Martin Kilbinger z Institutu d´Astrophysique de Paris a Excellence Cluster Universe.
Velký počet galaxií zahrnutých v této studii spolu s informacemi o jejich redshifts vede k jasnější mapě toho, jak přesně je stanovena část vesmíru; pomáhá nám vidět jeho galaktické obyvatele a jejich distribuci. "S přesnějšími informacemi o vzdálenostech od galaxií můžeme přesněji změřit rozdělení hmoty mezi nimi a námi," poznamenává spoluřešitel Jan Hartlap z University of Bonn. "Dříve byla většina studií prováděna ve 2D, jako je rentgen hrudníku." Naše studie je spíše jako 3D rekonstrukce kostry z CT skenování. Kromě toho jsme schopni sledovat kostru temné hmoty zralé od mládí vesmíru až do současnosti, “komentuje William High z Harvard University, další spoluautor.
Astronomové si konkrétně vybrali průzkum COSMOS, protože se považuje za reprezentativní vzorek vesmíru. Díky důkladným studiím, jako je ta vedená Schrabbackem, budou astronomové jednoho dne schopni aplikovat svou techniku na širší oblasti oblohy a vytvořit jasnější obrázek toho, co je tam opravdu.
Zdroj: EurekAlert
Příspěvek: Schrabback a kol., „Důkazy o urychlené expanzi vesmíru ze slabé čočkové tomografie s COSMOS“, Astronomie a astrofyzika, březen 2010,
