Kỹ thuật mới có thể theo dõi năng lượng tối

Pin
Send
Share
Send


Từ một thông cáo báo chí NRAO:

Năng lượng tối là nhãn hiệu mà các nhà khoa học đã đưa ra cho những gì khiến Vũ trụ giãn nở với tốc độ gia tăng, và được cho là chiếm gần 3/4 khối lượng và năng lượng của Vũ trụ. Các nhà vật lý đã đưa ra các lý thuyết cạnh tranh tiên tiến để giải thích gia tốc, và tin rằng cách tốt nhất để kiểm tra các lý thuyết đó là đo chính xác các cấu trúc vũ trụ quy mô lớn. Một kỹ thuật mới được phát triển cho Kính viễn vọng Ngân hàng Xanh Robert C. Byrd (GBT) đã mang đến cho các nhà thiên văn học một cách mới để lập bản đồ các cấu trúc vũ trụ lớn như năng lượng tối.

Các sóng âm thanh trong súp năng lượng vật chất của Vũ trụ cực kỳ sớm được cho là đã để lại những dấu ấn có thể phát hiện được trên sự phân bố quy mô lớn của các thiên hà trong Vũ trụ. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một cách để đo các dấu ấn đó bằng cách quan sát sự phát xạ vô tuyến của khí hydro. Kỹ thuật của họ, được gọi là ánh xạ cường độ, khi được áp dụng cho các khu vực lớn hơn của Vũ trụ, có thể tiết lộ cấu trúc quy mô lớn như vậy đã thay đổi như thế nào trong vài tỷ năm qua, đưa ra cái nhìn sâu sắc về lý thuyết năng lượng tối nào là chính xác nhất.

Dự án của chúng tôi đã ánh xạ khí hydro đến khoảng cách vũ trụ lớn hơn bao giờ hết và cho thấy các kỹ thuật chúng tôi phát triển có thể được sử dụng để ánh xạ các khối lượng lớn của Vũ trụ theo ba chiều và để kiểm tra các lý thuyết cạnh tranh về năng lượng tối, Tzu-Ching Chang nói , thuộc Học viện Sinica tại Đài Loan và Đại học Toronto.

Để có được kết quả của họ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng GBT để nghiên cứu một vùng trời mà trước đây đã được khảo sát chi tiết dưới ánh sáng khả kiến ​​của kính viễn vọng Keck II ở Hawaii. Khảo sát quang học này đã sử dụng quang phổ để lập bản đồ vị trí của hàng ngàn thiên hà theo ba chiều. Với GBT, thay vì tìm kiếm khí hydro trong các thiên hà xa xôi này - một thách thức khó khăn vượt quá khả năng kỹ thuật của các thiết bị hiện tại - nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật ánh xạ cường độ của chúng để tích lũy sóng vô tuyến phát ra từ khí hydro với khối lượng lớn không gian bao gồm nhiều thiên hà.

Từ đầu thế kỷ 20, các nhà thiên văn học đã lần theo dấu vết của sự mở rộng của Vũ trụ bằng cách quan sát các thiên hà. Kỹ thuật mới của chúng tôi cho phép chúng tôi bỏ qua bước phát hiện thiên hà và thu thập khí thải vô tuyến từ hàng ngàn thiên hà cùng một lúc, cũng như tất cả các vật liệu phát sáng lờ mờ giữa chúng, theo ông Jeffrey Peterson, thuộc Đại học Carnegie Mellon.

Các nhà thiên văn học cũng đã phát triển các kỹ thuật mới loại bỏ cả nhiễu vô tuyến nhân tạo và phát xạ vô tuyến do các nguồn thiên văn gần đó gây ra, chỉ để lại các sóng vô tuyến mờ nhạt phát ra từ khí hydro rất xa. Kết quả là một bản đồ của một phần của web vũ trụ trực quan, có mối tương quan gọn gàng với cấu trúc được hiển thị bởi nghiên cứu quang học trước đó. Nhóm nghiên cứu lần đầu tiên đề xuất kỹ thuật lập bản đồ cường độ của họ vào năm 2008 và các quan sát GBT của họ là thử nghiệm đầu tiên về ý tưởng.

Ue-Li Pen thuộc Đại học Toronto cho biết, những quan sát này đã phát hiện ra nhiều khí hydro hơn tất cả các hydro được phát hiện trước đó trong Vũ trụ và ở khoảng cách xa hơn mười lần so với bất kỳ hydro phát ra sóng vô tuyến nào được thấy trước đó.

Đây là một minh chứng cho một kỹ thuật quan trọng hứa hẹn cho các nghiên cứu trong tương lai về sự tiến hóa của cấu trúc quy mô lớn trong Vũ trụ, Chuyên gia khoa học quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia Chris Carilli, người không thuộc nhóm nghiên cứu cho biết.

Ngoài Chang, Peterson và Pen, nhóm nghiên cứu còn có Kevin Bandura của Đại học Carnegie Mellon. Các nhà khoa học đã báo cáo công trình của họ trong số ra ngày 22 tháng 7 của tạp chí khoa học Nature.

Pin
Send
Share
Send