เทคนิคใหม่สามารถติดตามพลังงานมืดได้

Pin
Send
Share
Send


จากข่าวประชาสัมพันธ์ NRAO:

พลังงานมืดคือนักวิทยาศาสตร์ฉลากได้ให้กับสิ่งที่ทำให้จักรวาลขยายตัวในอัตราเร่งและเชื่อกันว่าทำขึ้นเกือบสามในสี่ของมวลและพลังงานของจักรวาล นักฟิสิกส์มีทฤษฎีการแข่งขันขั้นสูงเพื่ออธิบายการเร่งความเร็วและเชื่อว่าวิธีที่ดีที่สุดในการทดสอบทฤษฎีเหล่านั้นคือการวัดโครงสร้างของจักรวาลขนาดใหญ่ได้อย่างแม่นยำ เทคนิคใหม่ที่พัฒนาขึ้นสำหรับโรเบิร์ตซีเบิร์ดกรีนแบงค์กล้องโทรทรรศน์ (GBT) ทำให้นักดาราศาสตร์ได้วิธีการใหม่ในการทำแผนที่โครงสร้างของจักรวาลขนาดใหญ่เช่นพลังงานมืด

คลื่นเสียงในซุปสสารพลังงานของเอกภพยุคแรก ๆ นั้นน่าจะทิ้งรอยประทับที่ตรวจพบได้ในการกระจายกาแลคซีขนาดใหญ่ในจักรวาล นักวิจัยพัฒนาวิธีการวัดรอยประทับดังกล่าวโดยการเฝ้าสังเกตการปล่อยคลื่นวิทยุของก๊าซไฮโดรเจน เทคนิคของพวกเขาที่เรียกว่าการทำแผนที่ความเข้มเมื่อนำไปใช้กับพื้นที่ส่วนใหญ่ของจักรวาลสามารถเปิดเผยได้ว่าโครงสร้างขนาดใหญ่ดังกล่าวมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรในช่วงไม่กี่พันล้านปีที่ผ่านมา

“ โครงการของเราทำแผนที่ก๊าซไฮโดรเจนกับระยะทางในจักรวาลมากขึ้นกว่าเดิมและแสดงให้เห็นว่าเทคนิคที่เราพัฒนาสามารถใช้ในการทำแผนที่ปริมาณมหาศาลของจักรวาลในสามมิติและเพื่อทดสอบทฤษฎีการแข่งขันของพลังงานมืด” Tzu-Ching Chang กล่าว จาก Academia Sinica ในไต้หวันและมหาวิทยาลัยโตรอนโต

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์นักวิจัยใช้ GBT เพื่อศึกษาพื้นที่บนท้องฟ้าที่ก่อนหน้านี้ได้ทำการสำรวจในรายละเอียดด้วยแสงที่มองเห็นได้จากกล้องโทรทรรศน์ Keck II ในฮาวาย การสำรวจทางแสงนี้ใช้สเปกโทรสโกปีเพื่อทำแผนที่ที่ตั้งของกาแลคซีหลายพันแห่งในสามมิติ ด้วย GBT แทนที่จะมองหาก๊าซไฮโดรเจนในกาแลคซีระยะไกลเหล่านี้ซึ่งเป็นความท้าทายที่น่ากลัวเกินกว่าความสามารถด้านเทคนิคของเครื่องมือปัจจุบัน - ทีมใช้เทคนิคการทำแผนที่ความเข้มเพื่อสะสมคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากก๊าซไฮโดรเจนในปริมาณมาก พื้นที่รวมถึงกาแลคซีหลายแห่ง

“ ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 นักดาราศาสตร์ได้ติดตามการขยายตัวของเอกภพโดยการสังเกตกาแลคซี เทคนิคใหม่ของเราช่วยให้เราสามารถข้ามขั้นตอนการตรวจจับกาแลคซีและรวบรวมการปล่อยคลื่นวิทยุจากกาแลคซีหนึ่งพันต่อครั้งรวมถึงวัสดุที่ส่องแสงสลัวระหว่างพวกเขา” เจฟฟรีย์ปีเตอร์สันจากมหาวิทยาลัย Carnegie Mellon กล่าว

นักดาราศาสตร์ยังได้พัฒนาเทคนิคใหม่ ๆ เพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนวิทยุที่มนุษย์สร้างขึ้นและการปล่อยคลื่นวิทยุที่เกิดจากแหล่งทางดาราศาสตร์ใกล้เคียงมากขึ้นเหลือเพียงคลื่นวิทยุจาง ๆ ที่มาจากก๊าซไฮโดรเจนที่อยู่ไกลออกไป ผลที่ได้คือแผนที่ส่วนหนึ่งของ "เว็บคอสมิค" ที่สัมพันธ์กับโครงสร้างที่แสดงโดยการศึกษาทางแสงก่อนหน้านี้อย่างเรียบร้อย ทีมแรกเสนอเทคนิคการทำแผนที่ความเข้มในปี 2008 และการสังเกต GBT ของพวกเขาเป็นการทดสอบครั้งแรกของความคิด

“ การสำรวจเหล่านี้ตรวจจับก๊าซไฮโดรเจนได้มากกว่าไฮโดรเจนที่ตรวจพบก่อนหน้านี้ทั้งหมดในจักรวาลและในระยะทางไกลกว่าไฮโดรเจนที่เปล่งคลื่นวิทยุเท่าที่เห็นมาก่อนสิบเท่า” Ue-Li Pen จากมหาวิทยาลัยโตรอนโตกล่าว

“ นี่เป็นการสาธิตเทคนิคที่สำคัญซึ่งมีสัญญาที่ดีสำหรับการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับวิวัฒนาการของโครงสร้างขนาดใหญ่ในจักรวาล” Chris Carilli หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์ดาราศาสตร์หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยกล่าว

นอกจาก Chang, Peterson และ Pen ทีมวิจัยยังรวมถึง Kevin Bandura จาก Carnegie Mellon University นักวิทยาศาสตร์รายงานการทำงานของพวกเขาในวารสารวิทยาศาสตร์ฉบับวันที่ 22 กรกฎาคม

Pin
Send
Share
Send