Розуміння чогось, чого ми не можемо побачити, було проблемою, яку астрономи долали в минулому. Використовуючи метод сильного гравітаційного лінзування - коли масивний кластер галактики виконує роль космічної збільшувальної лінзи - міжнародна команда астрономів змогла вперше вивчити невловиму темну енергію. Команда повідомляє, що в поєднанні з існуючими методиками їх результати значно покращують поточні вимірювання маси та енергетичного вмісту Всесвіту.
Використовуючи дані космічного телескопа Хаббла, а також наземні телескопи, команда проаналізувала зображення 34 надзвичайно далеких галактик, розташованих позаду Abell 1689, однієї з найбільших і наймасовіших відомих кластерних галактик у Всесвіті.
Через гравітаційну лінзу Абеля 1689 року астрономи на чолі з Еріком Джулло з JPL та Приямвадою Натараджаном з Єльського університету змогли виявити слабкі, далекі фонові галактики - світло яких було зігнуте і прогнозоване масовим тяжінням кластера - в а аналогічним чином, що лінза збільшувальної лінзи спотворює зображення предмета.
За допомогою цього методу вони змогли зменшити загальну похибку в його параметрі рівняння стану на 30 відсотків у поєднанні з іншими методами.
Спосіб спотворення зображень дав астрономам підказки щодо геометрії простору, що лежить між Землею, скупченням та далекими галактиками. "Зміст, геометрія та доля Всесвіту пов'язані між собою, тож якщо ви можете обмежити дві речі, ви дізнаєтесь про третє", - сказав Натараджан.
Команда змогла звузити діапазон поточних оцінок щодо впливу темної енергії на Всесвіт, що позначається значенням w, на 30 відсотків. Команда поєднала свою нову техніку з іншими методами, включаючи використання наднових, рентгенівських кластерних галактик та даних космічного апарата Вілкінсона з мікрохвильовою анізотропією (WMAP), щоб обмежити значення для w.
"Темна енергія характеризується залежністю між її тиском і щільністю: це відоме як його рівняння стану", - сказав Джулло. «Нашою метою було спробувати кількісно оцінити ці відносини. Це вчить нас про властивості темної енергії та про те, як це вплинуло на розвиток Всесвіту ».
Темна енергія складає близько 72 відсотків усієї маси і енергії у Всесвіті і, в кінцевому рахунку, визначить її долю. Нові результати підтверджують попередні висновки, що природа темної енергії, ймовірно, відповідає плоскому Всесвіту. У цьому сценарії розширення Всесвіту буде продовжувати прискорюватися, і Всесвіт розширюватиметься назавжди.
Астрономи кажуть, що справжня сила цього нового результату полягає в тому, що він розробив абсолютно новий спосіб вилучення інформації про невловиму темну енергію, і він пропонує велику перспективу для майбутніх застосувань.
На думку вчених, їхній метод вимагав розробки декількох ретельних кроків. Вони витратили кілька років на розробку спеціалізованих математичних моделей та точних карт цього питання - як темних, так і «нормальних» - які разом становлять кластер Abell 1689.
Ці дані з'являються у випуску журналу Science за 20 серпня.
Джерела: Єльський університет, Science Express. ESA Хаббл.
