สัปดาห์นี้นักวิทยาศาสตร์ที่มีการทำงานร่วมกันของการสำรวจพลังงานมืด (DES) ได้เปิดตัวแผนที่รายละเอียดชุดแรกที่แสดงการกระจายของสสารมืดที่อนุมานจากเอฟเฟกต์แรงโน้มถ่วง ข้อมูลใหม่แสดงให้เห็นเส้นใยขนาดใหญ่ของสสารมืดที่กาแลคซีมองเห็นและกระจุกกาแลคซีอยู่และช่องว่างของจักรวาลที่มีกาแลคซีอยู่น้อยมาก
“ การวิเคราะห์ของเรานั้นสอดคล้องกับสิ่งที่ภาพปัจจุบันของจักรวาลคาดการณ์ไว้” Chihway Chang จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส (ETH) ในซูริคผู้นำการวิเคราะห์กล่าว “ เมื่อซูมเข้าไปในแผนที่เราได้วัดความมืดของสสารที่ปกคลุมกาแลคซีของกาแลคซีประเภทต่าง ๆ และการรวมตัวกันของวิวัฒนาการในช่วงเวลาของจักรวาล”
การวิจัยและแผนที่ซึ่งครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ของท้องฟ้าเป็นผลมาจากความพยายามอย่างยิ่งใหญ่ของทีมงานระดับนานาชาติจากสหรัฐอเมริกาสหราชอาณาจักรสเปนเยอรมนีสวิตเซอร์แลนด์และบราซิล พวกเขาประกาศผลใหม่ของพวกเขาในการประชุม American Physical Society (APS) ที่เมืองบัลติมอร์รัฐแมริแลนด์
ตามที่นักจักรวาลวิทยาอนุภาคสสารมืดไหลและรวมตัวกันเป็นช่วงเวลาในพื้นที่เฉพาะของจักรวาลมักจะอยู่ในสถานที่เดียวกันกับที่กาแลคซีก่อตัวและกระจุก เมื่อเวลาผ่านไป "เว็บจักรวาล" พัฒนาทั่วทั้งจักรวาล แม้ว่าสสารมืดจะมองไม่เห็น แต่มันก็ขยายออกไปพร้อมกับเอกภพและรู้สึกถึงแรงดึงดูดของโลก นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สามารถสร้างแผนที่ขึ้นมาใหม่ได้ด้วยการสำรวจกาแลคซีหลายล้านแห่งซึ่งคล้ายกับที่เราอาจสรุปทิศทางการขยับของฝูงนกจากเงาที่เคลื่อนที่ไปตามพื้นดิน
นักวิทยาศาสตร์ DES สร้างแผนที่ด้วยหนึ่งในกล้องดิจิตอลที่ทรงพลังที่สุดในโลกนั่นคือกล้องพลังงานมืด 570 ล้านพิกเซล (DECam) ซึ่งมีความไวต่อแสงจากกาแลคซีไกลโพ้นโดยเฉพาะ มันติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ Victor M. Blanco ขนาด 4 เมตรตั้งอยู่ที่หอสังเกตการณ์ระหว่างอเมริกา Cerro Tololo ทางตอนเหนือของชิลี ภาพแต่ละภาพบันทึกข้อมูลจากพื้นที่ขนาด 20 เท่าของดวงจันทร์เมื่อมองจากโลก
นอกจากนี้ DECam ยังรวบรวมข้อมูลได้เร็วกว่าเครื่องก่อนหน้าเกือบสิบเท่า จากข้อมูลของ David Bacon จากสถาบันจักรวาลวิทยาและแรงโน้มถ่วงของมหาวิทยาลัย Portsmouth กล่าวว่า“ สิ่งนี้ช่วยให้เรามองลึกลงไปในอวกาศและมองเห็นผลกระทบของสสารมืดและพลังงานมืดที่ชัดเจนยิ่งขึ้น กระแทกแดกดันถึงสิ่งที่มืดเหล่านี้สร้างขึ้นถึง 96% ของจักรวาลของเราการมองเห็นมันยากและต้องการข้อมูลจำนวนมหาศาล
กล้องโทรทรรศน์และเครื่องมือช่วยให้การตรวจวัดมีความแม่นยำโดยใช้เทคนิคที่รู้จักกันในชื่อ“ เลนส์ความโน้มถ่วง” นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทำการศึกษาการบิดเบือนและการเฉือนของกาแลคซีขนาดเล็กเนื่องจากแรงดึงดูดของสสารมืดรอบตัวพวกมันคล้ายกับภาพที่บิดเบี้ยวของวัตถุในแว่นขยายยกเว้นว่ากาแลคซีแบบเลนส์ที่สังเกตโดยนักวิทยาศาสตร์ DES ปีออกไป
Chang และ Vinu Vikram (Argonne National Laboratory) เป็นผู้นำการวิเคราะห์โดยที่พวกเขาติดตามเว็บของสสารมืดโดยละเอียดอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนใน 139 ตารางองศาของซีกโลกใต้ “ เราวัดการบิดเบือนที่แทบจะไม่สามารถเข้าใจได้ในรูปทรงของกาแลคซีประมาณ 2 ล้านแห่งเพื่อสร้างแผนที่ใหม่เหล่านี้” Vikram กล่าว จำนวนนี้น้อยกว่า 0.4% ของท้องฟ้าทั้งหมด แต่การสำรวจ DES ที่เสร็จสมบูรณ์จะทำแผนที่มากกว่า 30 เท่าของพื้นที่นี้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
พวกเขาส่งรายงานการวิจัยเพื่อตีพิมพ์ในฉบับต่อไปของ ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์และทีม DES เปิดเผยต่อสาธารณชนเป็นส่วนหนึ่งของเอกสารบนเซิร์ฟเวอร์ arXiv.org ในวันอังคาร
ความแม่นยำและรายละเอียดของแผนที่ขนาดใหญ่ที่ต่อเนื่องกันนี้ถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ DES จะทำให้สามารถทดสอบแบบจำลองทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ได้ “ ฉันตื่นเต้นจริง ๆ กับสิ่งที่แผนที่เหล่านี้จะบอกเราเกี่ยวกับสสารมืดในกระจุกกาแลคซีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่ปรับเปลี่ยนได้” Robert Nichol (มหาวิทยาลัยพอร์ตสมั ธ ) กล่าว แบบจำลองของแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์สัมพัทธภาพทั่วไปอาจไม่ถูกต้องในระดับดาราศาสตร์ขนาดใหญ่หรือในบริเวณที่หนาแน่นที่สุดของจักรวาลและการวิจัยอย่างต่อเนื่องกับการสำรวจพลังงานมืดจะอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบเรื่องนี้
