Astronomowie dokonali monumentalnego kamienia milowego w kosmologii, tworząc jak dotąd największą i najbardziej szczegółową mapę 3D Wszechświata. Ta mapa o wysokiej rozdzielczości zawiera dane dotyczące ponad 47 milionów galaktyk i innych masywnych struktur kosmicznych, dostarczając niespotykanych dotąd szczegółów architektury naszego wszechświata.
Znajdowanie odpowiedzi na temat ciemnej energii
Głównym impulsem dla tego ambitnego projektu jest tajemnica ciemnej energii. Chociaż naukowcy wiedzą, że ciemna energia jest odpowiedzialna za przyspieszającą ekspansję Wszechświata, jej fundamentalna natura pozostaje jedną z największych nierozwiązanych kwestii w fizyce.
Obecnie istnieją dwa główne poglądy na temat tego zjawiska:
- Stała kosmologiczna: Zgodnie z tą teorią ciemna energia to stała gęstość energii właściwa „pustej” przestrzeni. Albert Einstein pierwotnie przedstawił go jako matematyczny „czynnik dopasowania” mający na celu zachowanie modelu stabilnego wszechświata.
- Dynamiczna ciemna energia: Niektóre ostatnie obserwacje wskazują, że ciemna energia może nie być stała, ale z czasem może zmieniać swoją siłę.
Jeśli ciemna energia jest naprawdę dynamiczna, a nie stała, zasadniczo zmieni nasze rozumienie fizyki i nasze przewidywania dotyczące ostatecznego losu wszechświata.
Jak mapa została utworzona
Mapa została stworzona przy użyciu Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), specjalistycznego urządzenia zamontowanego na teleskopie w Arizonie. W ramach międzynarodowej współpracy prowadzonej przez Lawrence Berkeley National Laboratory przez pięć lat badano duże połacie nocnego nieba.
Skali tego osiągnięcia nie da się przecenić: zbiór danych DESI zawiera sześć razy więcej galaktyk i obiektów kosmicznych niż wszystkie poprzednie pomiary razem wzięte. Ten ogromny napływ danych zapewnia poziom precyzji, któremu żadne wcześniejsze badanie nie było w stanie dorównać.
Co dalej?
Chociaż zakończono początkowy pięcioletni etap przeglądu, prace jeszcze się nie zakończyły. Społeczność naukowa wchodzi w fazę intensywnej analizy danych, aby sprawdzić, czy po bliższym zbadaniu pierwsze „wskazówki” zmian w ciemnej energii zostaną potwierdzone.
Plan pracy projektu obejmuje:
1. Przetwarzanie danych: Naukowcy przeglądają obecnie ogromne zbiory danych, aby zidentyfikować znaczące wzorce.
2. Rozszerzanie obserwacji: Do 2028 r. DESI będzie nadal prowadzić obserwacje trudniej dostępnych obszarów nieba, dążąc do rozszerzenia mapy o kolejne 20 procent.
3. Wyniki końcowe: Uczestnicy współpracy spodziewają się przedstawić bardziej przekonujące wnioski na temat natury ciemnej energii do 2027.
“Po odkryciu oznak wskazujących, że ciemna energia może odbiegać od stałej [kosmologicznej]… Czuję niesamowitą niecierpliwością. Z zapartym tchem analizujemy nową mapę, aby zobaczyć, czy te przypuszczenia się potwierdzą. ” — Stephanie Junot, astronom badawczy w NOIRLab
Wniosek
Tworząc mapy 47 milionów galaktyk, astronomowie dysponują swego rodzaju „soczewką o wysokiej rozdzielczości” do badania sił kształtujących nasz kosmos. Ten ogromny zbiór danych może wkrótce rzucić światło na to, czy ciemna energia jest niezmienną cechą przestrzeni, czy też zmienną siłą, która ostatecznie zadecyduje o końcu wszechświata.
