เครดิตภาพ: ฮับเบิล
นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยได้ร่วมก่อตั้งความร่วมมือระหว่างประเทศที่พยายามวัดด้วยความแม่นยำใหม่พลังลึกลับที่ก่อให้เกิดจักรวาลบินออกไป แผนการเรียกร้องให้โครงการนี้เรียกว่า Dark Energy Survey เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับกาแลคซีประมาณ 300 ล้านแห่งซึ่งครอบคลุมสองในสามของประวัติศาสตร์ของจักรวาล
การสำรวจอาจเริ่มต้นการสังเกตการณ์ตั้งแต่ต้นฤดูใบไม้ร่วงปี 2009 แม้ว่า DES จะยังคงอยู่ห่างออกไปมากกว่าสี่ปี ฉันไม่ต้องการรอนานขนาดนั้นหรือ Joshua Frieman ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์และวิทยาลัยกล่าว
ตามวิธีการบัญชีทางฟิสิกส์พลังงานมืดมีสัดส่วน 70 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาล พลังงานมืดอาจเป็นการรวมตัวกันของค่าคงที่ทางดาราศาสตร์ของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ซึ่งเป็นพลังที่ทำหน้าที่ตลอดเวลาและในทุกสถานที่ทั่วทั้งจักรวาล มันอาจเป็นการวิเคราะห์ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ในระดับที่กว้างใหญ่
มันจำเป็นต้องใช้แรงโน้มถ่วงเป็นหลัก เวย์นหูรองศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์กล่าว เป็นไปได้ภายใต้ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงตามมาตรฐานของเรา แต่ไม่คาดหวัง พลังงานมืดไม่ว่าจะเป็นอะไร Frieman กล่าวว่ามีแนวโน้มที่จะมีความหมายลึกซึ้งสำหรับฟิสิกส์พื้นฐาน
การทำงานร่วมกันของ DES ประกอบด้วยนักวิจัยที่ชิคาโก, Fermi National Accelerator Laboratory, มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign, ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley และหอสังเกตการณ์ระหว่างอเมริกา Cerro Tololo รวมถึงกลุ่มจากสหราชอาณาจักรและบาร์เซโลนาสเปน เงินทุนสำหรับโครงการมูลค่า 20 ล้านดอลลาร์นั้นน่าจะมาจากกระทรวงพลังงานของสหรัฐหน่วยงานระดมทุนในยุโรปสถาบันสมาชิกและหน่วยงานและแหล่งข้อมูลอื่น ๆ
Frieman เป็นหัวหน้าองค์ประกอบของความร่วมมือในมหาวิทยาลัย ร่วมงานกับเขาและหูในการทำงานร่วมกันคือจอห์นคาร์ลสตรอมศาสตราจารย์ S. Chandrasekhar ผู้มีชื่อเสียงด้านดาราศาสตร์และดาราศาสตร์และวิทยาลัย Scott Dodelson ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์กายภาพกองวิทยาลัย; สตีเฟ่นเคนท์รองศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์; อีรินเชลดอนเพื่อนในสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์จักรวาลของ Kavli; และ Risa Wechsler เพื่อนฮับเบิลในสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์จักรวาลของ Kavli Frieman และ Dodelson ยังเป็นสมาชิกของกลุ่ม Astrophysics เชิงทฤษฎีของ Fermilab ซึ่ง Dodelson เป็นหัวหน้าในขณะที่ Kent เป็นหัวหน้ากลุ่ม Astrophysics เชิงทดลองของ Fermilab
DES จะมีส่วนร่วมในการติดตั้งกล้องขนาด 520 ล้านพิกเซลบนกล้องโทรทรรศน์ Blanco ขนาด 4 เมตรที่หอดูดาว Cerro Tololo Inter-American ในชิลี นี่จะใหญ่กว่ากล้องออพติคอลที่มีอยู่ในโลก Frieman กล่าว
สองสามร้อยล้านพิกเซลอาจไม่ได้เสียงมากนัก Frieman กล่าว แต่พวกเขาไม่ใช่พิกเซลเดียวกันกับที่ถือด้วยมือของคุณ พวกเขามีความไวสูงกว่ามาก อุปกรณ์ตรวจจับที่มีความแม่นยำสูงและมีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้กล้องยังอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์สำรวจท้องฟ้าเร็วกว่าที่เคยเป็นในหอดูดาวของสหรัฐที่มีอยู่ 10 เท่า
กล้องที่อยู่ในกล้องโทรทรรศน์นั้นมีมุมมองที่เล็กเกินไป เราใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะทำแบบสำรวจ? Frieman กล่าว
กล้องใหม่นี้จะช่วยให้ DES สามารถใช้สี่เทคนิคในการพยายามแยกแยะระหว่างคำอธิบายที่กว้างสองคำเกี่ยวกับพลังงานมืด - ค่าคงที่จักรวาลหรือการสลายของแรงโน้มถ่วง
วิธีแรกและวิธีที่ผลักดันการออกแบบการสำรวจจริงๆคือการนับกลุ่มกาแลคซี Frieman กล่าว ในความพยายามนี้มันจะทำงานควบคู่กับกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ของ Carlstrom ซึ่งมีกำหนดจะเริ่มการสำรวจในเดือนมีนาคม 2550
SPT จะช่วยเปิดเผยว่าพลังงานมืดได้ระงับการก่อตัวของกระจุกกาแลคซีในประวัติศาสตร์ของจักรวาล กล้องโทรทรรศน์วิทยุ SPT จะตรวจจับกระจุกกาแลคซีโดยวิธีที่พวกมันบิดเบือนการแผ่รังสีไมโครเวฟที่เหลือจากการระเบิดครั้งใหญ่ หากนักทฤษฎีรู้ว่ากระจุกกาแลคซีนั้นอยู่ห่างไกลแค่ไหนและมีขนาดใหญ่แค่ไหนพวกเขาสามารถทำนายได้ว่ามีพลังงานมืดจำนวนเท่าไร DES จะทำการวัดทางแสงเพื่อประมาณระยะทางของพวกมันผ่านสีของกาแลคซีและมวลของพวกมันโดยการใช้เลนส์ความโน้มถ่วงการบิดเบือนของแสงโดยกระจุกกาแลคซีที่ถูกแทรกแซง นั่นเป็นการทดสอบที่หรูหรามาก ๆ หูพูด
เทคนิคที่สามใช้เลนส์ความโน้มถ่วงในระดับจักรวาล นักทฤษฎีสามารถทำนายผลกระทบของพลังงานมืดที่มีต่อการกระจายสสารมืดขนาดใหญ่ ด้วยพื้นที่สำรวจขนาดใหญ่ DES สามารถวัดการบิดเบี้ยวเล็กน้อยของภาพกาแลคซีที่เกิดจากความผันผวนของความหนาแน่นสสารมืด
วิธีที่สี่เกี่ยวข้องกับเทคนิคเดียวกับที่นำไปสู่การค้นพบพลังงานมืดในปี 1998: การวัดระยะทางไปยังดาวระเบิดชนิดหนึ่งเพื่อสร้างประวัติศาสตร์การขยายตัวของจักรวาล นักดาราศาสตร์ศึกษาดาวฤกษ์ที่กำลังระเบิดเหล่านี้ซึ่งคาดว่าจะพบว่าการขยายตัวของเอกภพนั้นช้าลงเมื่อเวลาผ่านไป พวกเขาค้นพบแทนที่จะเร่งขยายตัว
เทคนิคเหล่านี้ช่วยเสริมซึ่งกันและกันได้เป็นอย่างดี Frieman กล่าว พวกเขาเดือดร้อนจากแหล่งที่มาของความผิดพลาดที่แตกต่างกันดังนั้นถ้าพวกเขาเห็นด้วยนั่นทำให้คุณมั่นใจในผลลัพธ์ของคุณ
ในส่วนของเขาหูหวังว่าการทดสอบจะเปิดเผยความแตกต่างระหว่างการทำนายและความเป็นจริง สำหรับฉันนั่นจะเป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุด
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวมหาวิทยาลัยแห่งชิคาโก
