Pochopení něčeho, co nevidíme, byl problém, který astronomové v minulosti překonali. Použitím metody silné gravitační čočky - kde masivní galaktický shluk působí jako kosmická zvětšovací čočka - byl mezinárodní tým astronomů schopen poprvé studovat nepolapitelnou temnou energii. Tým uvádí, že v kombinaci s existujícími technikami jejich výsledky významně zlepšují současná měření obsahu hmoty a energie ve vesmíru.
S využitím dat pořízených Hubbleovým kosmickým dalekohledem a pozemních dalekohledů analyzoval tým snímky 34 extrémně vzdálených galaxií, které se nacházejí za Abell 1689, jedním z největších a nejmasivnějších známých klastrů galaxií ve vesmíru.
Pomocí gravitační čočky Abell 1689 mohli astronomové vedeni Ericem Jullem z JPL a Priyamvada Natarajan z Yale University detekovat slabé, vzdálené galaxie na pozadí - jejichž světlo bylo ohnuto a promítáno masivním gravitačním tahem klastru - v podobně jako objektiv zvětšovací čočky zkresluje obraz objektu.
Pomocí této metody dokázali v kombinaci s jinými metodami snížit celkovou chybu v parametru rovnice stavu o 30 procent.
Způsob, jakým byly obrazy zkresleny, poskytl astronomům vodítka ohledně geometrie prostoru, který leží mezi Zemí, kupou a vzdálenými galaxiemi. "Obsah, geometrie a osud vesmíru jsou propojeny, takže pokud dokážete omezit dvě z těchto věcí, dozvíte se něco o třetí," řekl Natarajan.
Tým dokázal zúžit rozsah současných odhadů vlivu temné energie na vesmír, označený hodnotou w, o 30 procent. Tým kombinoval svou novou techniku s jinými metodami, včetně použití supernov, rentgenových galaxií a dat z kosmické sondy Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), aby se omezila hodnota pro w.
"Temná energie je charakterizována vztahem mezi jejím tlakem a hustotou: je známá jako její stavová rovnice," řekl Jullo. "Naším cílem bylo pokusit se kvantifikovat tento vztah." Učí nás o vlastnostech temné energie a o tom, jak ovlivnila vývoj vesmíru. “
Temná energie tvoří asi 72 procent veškeré hmoty a energie ve vesmíru a nakonec určí její osud. Nové výsledky potvrzují předchozí zjištění, že povaha temné energie pravděpodobně odpovídá plochému vesmíru. V tomto scénáři bude expanze vesmíru i nadále zrychlovat a vesmír se bude navždy rozšiřovat.
Astronomové tvrdí, že skutečná síla tohoto nového výsledku je, že vymýšlí zcela nový způsob, jak extrahovat informace o nepolapitelné temné energii, a nabízí velký příslib pro budoucí aplikace.
Podle vědců jejich metoda vyžadovala vývoj několika pečlivých kroků. Strávili několik let vývojem specializovaných matematických modelů a přesných map záležitosti - tmavé i „normální“ - které společně tvoří klastr Abell 1689.
Výsledky se objevují v čísle 20. srpna časopisu Science.
Zdroje: Yale University, Science Express. ESA Hubble.
