Hiểu được điều gì đó mà chúng ta có thể thấy được là một vấn đề mà các nhà thiên văn học đã vượt qua trong quá khứ. Sử dụng phương pháp thấu kính hấp dẫn mạnh mẽ - nơi một cụm thiên hà khổng lồ hoạt động như một thấu kính phóng đại vũ trụ - một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế lần đầu tiên có thể nghiên cứu năng lượng tối khó nắm bắt. Nhóm nghiên cứu báo cáo rằng khi kết hợp với các kỹ thuật hiện có, kết quả của họ cải thiện đáng kể các phép đo hiện tại về khối lượng và hàm lượng năng lượng của vũ trụ.
Sử dụng dữ liệu được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble cũng như kính viễn vọng trên mặt đất, nhóm nghiên cứu đã phân tích hình ảnh của 34 thiên hà cực xa nằm phía sau Abell 1689, một trong những cụm thiên hà lớn nhất và lớn nhất trong vũ trụ.
Thông qua lăng kính hấp dẫn của Abell 1689, các nhà thiên văn học, dẫn đầu bởi Eric Jullo từ JPL và Priyamvada Natarajan từ Đại học Yale, đã có thể phát hiện ra các thiên hà nền mờ, xa xôi mà ánh sáng bị bẻ cong và chiếu bởi lực hấp dẫn khổng lồ của cụm sao. tương tự như cách thấu kính của ống kính phóng đại làm biến dạng hình ảnh của vật thể.
Sử dụng phương pháp này, họ có thể giảm 30% sai số trong tham số phương trình trạng thái của nó xuống 30%, khi kết hợp với các phương thức khác.
Cách mà các hình ảnh bị bóp méo đã cho các nhà thiên văn học manh mối về hình học của không gian nằm giữa Trái đất, cụm sao và các thiên hà xa xôi. Nội dung, hình học và số phận của vũ trụ được liên kết với nhau, vì vậy nếu bạn có thể hạn chế hai trong số những điều đó, bạn sẽ học được điều gì đó về người thứ ba, ông Natarajan nói.
Nhóm nghiên cứu đã có thể thu hẹp phạm vi ước tính hiện tại về hiệu ứng Năng lượng tối trên vũ trụ, được biểu thị bằng giá trị w, bằng 30%. Nhóm nghiên cứu đã kết hợp kỹ thuật mới của họ với các phương pháp khác, bao gồm sử dụng siêu tân tinh, cụm thiên hà tia X và dữ liệu từ tàu vũ trụ thăm dò bất đẳng hướng lò vi sóng Wilkinson (WMAP), để hạn chế giá trị cho w.
Năng lượng tối được đặc trưng bởi mối quan hệ giữa áp lực và mật độ của nó: đây được gọi là phương trình trạng thái của nó, Jullo nói. Mục tiêu của chúng tôi là cố gắng định lượng mối quan hệ này. Nó dạy chúng ta về các tính chất của năng lượng tối và cách nó đã ảnh hưởng đến sự phát triển của Vũ trụ.
Năng lượng tối chiếm khoảng 72% tổng khối lượng và năng lượng trong vũ trụ và cuối cùng sẽ quyết định số phận của nó. Các kết quả mới xác nhận những phát hiện trước đó rằng bản chất của năng lượng tối có khả năng tương ứng với một vũ trụ phẳng. Trong kịch bản này, sự mở rộng của vũ trụ sẽ tiếp tục tăng tốc và vũ trụ sẽ mở rộng mãi mãi.
Các nhà thiên văn học cho biết sức mạnh thực sự của kết quả mới này là nó nghĩ ra một cách hoàn toàn mới để trích xuất thông tin về năng lượng tối khó nắm bắt và nó mang lại nhiều hứa hẹn cho các ứng dụng trong tương lai.
Theo các nhà khoa học, phương pháp của họ đòi hỏi nhiều bước, tỉ mỉ để phát triển. Họ đã dành nhiều năm để phát triển các mô hình toán học chuyên ngành và bản đồ chính xác của vấn đề - cả tối và bình thường, - cùng nhau tạo thành cụm Abell 1689.
Những phát hiện xuất hiện trong số ra ngày 20 tháng 8 của tạp chí Khoa học.
Nguồn: Đại học Yale, Science Express. Hubble ESA.
