Cần thêm bằng chứng cho thấy sự mở rộng của Vũ trụ đang tăng tốc? Chỉ cần nhìn vào Kính viễn vọng Không gian Hubble. Nhóm nghiên cứu, do Tim Schrabback thuộc Đài thiên văn Leiden dẫn đầu, đã thực hiện một nghiên cứu chuyên sâu về hơn 446.000 thiên hà trong lĩnh vực COSMOS (Khảo sát tiến hóa vũ trụ), kết quả của cuộc khảo sát lớn nhất từng được thực hiện với Hubble. Khi thực hiện khảo sát COSMOS, Hubble đã chụp ảnh 575 góc nhìn chồng chéo của cùng một phần của Vũ trụ bằng Máy ảnh Khảo sát Nâng cao (ACS) trên kính viễn vọng quay quanh. Phải mất gần 1.000 giờ quan sát.
Ngoài dữ liệu của Hubble, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu dịch chuyển đỏ từ các kính thiên văn trên mặt đất để gán khoảng cách cho 194.000 thiên hà được khảo sát (trong số 5 dịch chuyển đỏ). Số lượng thiên hà tuyệt đối bao gồm trong loại phân tích này là chưa từng có, nhưng quan trọng hơn là sự giàu có của thông tin chúng ta có thể có được về các cấu trúc vô hình trong Vũ trụ từ bộ dữ liệu đặc biệt này, Patrick cho biết đồng tác giả Patrick Simon từ Đại học Edinburgh.
Đặc biệt, các nhà thiên văn học có thể cân trọng lượng phân phối vật chất quy mô lớn trong không gian trên một khoảng cách lớn. Để làm điều này, họ đã sử dụng thực tế là thông tin này được mã hóa trong các hình dạng méo mó của các thiên hà xa xôi, một hiện tượng được gọi là thấu kính hấp dẫn yếu. Sử dụng các thuật toán phức tạp, nhóm do Schrabback dẫn đầu đã cải tiến phương pháp tiêu chuẩn và thu được các phép đo hình dạng thiên hà đến độ chính xác chưa từng có. Kết quả nghiên cứu sẽ được công bố trong số phát hành sắp tới của Thiên văn học và Vật lý thiên văn.
Sự tỉ mỉ và quy mô của nghiên cứu này cho phép xác nhận độc lập rằng sự giãn nở của Vũ trụ được tăng tốc bởi một thành phần bí ẩn bổ sung có tên năng lượng tối. Một số ít các xác nhận độc lập như vậy tồn tại. Các nhà khoa học cần biết sự hình thành của các khối vật chất phát triển như thế nào trong lịch sử Vũ trụ để xác định lực hấp dẫn, giữ vật chất với nhau và năng lượng tối, kéo nó ra ngoài bằng cách đẩy nhanh quá trình giãn nở của Vũ trụ, đã ảnh hưởng đến chúng như thế nào. Năng lượng tối tăm ảnh hưởng đến các phép đo của chúng tôi vì hai lý do. Đầu tiên, khi có mặt, các cụm thiên hà phát triển chậm hơn và thứ hai, nó thay đổi cách Vũ trụ giãn nở, dẫn đến các thiên hà xa hơn - và được thấu kính hiệu quả hơn. Phân tích của chúng tôi rất nhạy cảm với cả hai hiệu ứng, đồng tác giả Benjamin Joachimi từ Đại học Bon nói. Nghiên cứu của chúng tôi cũng cung cấp một xác nhận bổ sung cho lý thuyết tương đối tổng quát của Einstein, dự đoán tín hiệu của thấu kính phụ thuộc vào dịch chuyển đỏ như thế nào, Martin cho biết thêm đồng điều tra viên Martin Kilbinger từ Viện nghiên cứu dutAstrophysique de Paris và Vũ trụ Cụm xuất sắc.
Số lượng lớn các thiên hà trong nghiên cứu này, cùng với thông tin về các dịch chuyển đỏ của chúng đang dẫn đến một bản đồ rõ ràng hơn về cách thức, chính xác, một phần của Vũ trụ được trình bày; nó giúp chúng ta nhìn thấy cư dân thiên hà của nó và cách chúng được phân phối. Với thông tin chính xác hơn về khoảng cách đến các thiên hà, chúng ta có thể đo lường sự phân phối của vật chất giữa chúng và chúng ta một cách chính xác hơn, điều tra viên đồng điều tra Jan Hartlap từ Đại học Bon. Trước đây, hầu hết các nghiên cứu đều được thực hiện dưới dạng 2D, giống như chụp X-quang ngực. Nghiên cứu của chúng tôi giống như tái tạo 3D bộ xương từ CT scan. Trên hết, chúng ta có thể theo dõi bộ xương của vật chất tối trưởng thành từ tuổi trẻ Vũ trụ cho đến hiện tại, nhận xét của William High từ Đại học Harvard, một đồng tác giả khác.
Các nhà thiên văn học đặc biệt chọn khảo sát COSMOS vì nó được cho là mẫu đại diện của Vũ trụ. Với các nghiên cứu kỹ lưỡng như nghiên cứu do Schrabback dẫn đầu, một ngày nào đó, các nhà thiên văn học sẽ có thể áp dụng kỹ thuật của họ vào các khu vực rộng hơn trên bầu trời, tạo thành một bức tranh rõ ràng hơn về những gì thực sự ngoài kia.
Nguồn: EurekAlert
Báo cáo: Schrabback và cộng sự, Bằng chứng cho sự mở rộng nhanh chóng của Vũ trụ từ chụp cắt lớp thấu kính yếu với COSMOS, Thiên văn học và Vật lý thiên văn, tháng 3 năm 2010,
