Ve vesmíru jsou mezery a my je nemůžeme správně vidět. A to je dobrá věc.
Tyto mezery - obří, nepravidelné mezery v prostoru, které jsou bez galaxií - jsou po celém vesmíru. Ale protože jsou prázdné, astronomové je nemohou přímo pozorovat. Místo toho je spatřují mapováním galaxií napříč vesmírem a poté označením oblastí mezi těmito oblastmi. Z našeho pohledu na Zemi však všechny tyto dutiny vypadají zkresleně.
Na některých místech se tyto oblasti zdají natažené a na jiných kvílené. To je důsledek „redshiftingu“ galaxií na jejich hranicích, vizuálního zkreslení způsobeného pohybem těchto systémů: Jak se pohybují od prohlížeče (v tomto případě pozemšťané), zdá se, že vlnové délky galaxií se protahují a jsou červenější ; ti, kteří se pohybují směrem k nám, budou vypadat modře, když se jejich vlnové délky zkrátí. Temná energie je jméno, které astronomové dali neviditelné síle roztahující náš vesmír a způsobující galaxie, aby se od sebe vzdálily.
Toto zkreslení se ukázalo jako dobrá věc, podle článku publikovaného 9. července v časopise Physical Review D. Až dosud se vědci spoléhali na přesná měření červených posunů jednotlivých galaxií, aby zjistili, jak rychle se vesmír rozšiřuje, a na druhé straně, kolik temné energie je přítomno, aby tuto expanzi řídilo. Ale měření zkreslení dutin se ukázalo být mnohem přesnější technikou, která vědcům umožňuje tuto expanzi ještě více zúžit.
„Ve skutečnosti měříme zkreslení pozic galaxií kolem prázdných oblastí,“ řekl Seshadri Nadathur, výzkumný pracovník na University of Portsmouth ve Velké Británii a hlavní autor článku. "Skvělá věc na prázdnotách je, že jsou to oblasti vesmíru, kolem kterých můžeme velmi přesně modelovat pohyby galaxií."
Je to proto, že matematika potřebná k přesnému určení pohybů galaxií se uvnitř těchto dutin stává mnohem jednodušší, řekl Nadathur Live Science. (V tomto případě výzkumný tým studoval mezery asi 5,5 miliardy světelných let od Země.)
„Galaxie se pohybují kvůli gravitaci, která je přitahuje směrem k oblastem přebytečné hmoty, a problém obecně spočívá v tom, že naše teorie gravitace - Einsteinova obecná relativita - je velmi složitá a rovnice je obtížné přesně vyřešit,“ řekl. „Takže většinu času v kosmologii používáme aproximace - známá jako„ poruchová teorie “- aby se problém vyřešil. Tato poruchová teorie funguje mnohem lépe v prázdných oblastech než v oblastech, kde je spousta hmoty, takže naše předpovědi jsou jednodušší a mnohem přesnější v mezerách. “
Výsledkem této přidané přesnosti je, že pomocí techniky propagované v tomto článku mohou vědci udělat mnohem přesnější odhady míry expanze vesmíru a lépe potvrdit, že pozorované míry expanze jsou v souladu s preferovanými teoriemi astronomů, proč je expanze děje se . Nový výsledek dále omezuje rozsah některých alternativních teorií, které se vznášejí kolem. Předchozí nejlepší měření galaktického pohybu to všechno také dokázala, ale podle Nadathura asi čtyřikrát méně dobře.
Tato předchozí nejlepší měření redshifts galaktických dutin přišla ze studie oblohy nazvané Baryon Oscilation Spectroscopic Survey (BOSS). Toto měření zkreslení dutin se také spoléhalo na data BOSS, ale výrazně zlepšilo své závěry při použití této nové analytické techniky na data z BOSS.
Vylepšené měření expanze vesmíru odpovídalo existujícím teoriím o tom, jak temná energie ve vesmíru funguje, vědci v článku psali: že žijeme v „plochém“ vesmíru s konstantní temnou energií, která řídí jeho expanzi. "Spojením našich výsledků s výsledky z techniky BAO jsme schopni dosáhnout mnohem lepšího měření míry vesmírné expanze asi 5,5 miliardy let," řekl Nadathur. "A to je zase velmi důležité, protože nám říká, co temná energie v té době dělala, stejně jako další věci, jako je zakřivení vesmíru - což nás kosmology vzrušuje."
Vědci také v dokumentu zdůraznili, že existuje několik nadcházejících snah o prohledání oblohy přesněji než BOSS, aby bylo možné lépe porozumět temné energii. Stejná technika, jak psali vědci, by měla také výrazně zlepšit přesnost těchto průzkumů.
