เครดิตภาพ: ฮับเบิล
หลักฐานล่าสุดดูเหมือนว่าบ่งชี้ว่าการขยายตัวของเอกภพกำลังเร่งอย่างรวดเร็ว -“ พลังงานมืด” บางชนิดกำลังผลักมันออกจากกัน นักดาราศาสตร์ที่ใช้ข้อมูลที่รวบรวมโดยหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์ได้ระบุว่ามีสสารไม่เพียงพอ (ทั้งสสารปกติและสสารมืด) ในกระจุกกาแลคซีหลายแห่งเพื่อพิจารณารูปร่างและตำแหน่งของพวกมันดังนั้นอย่างอื่นจะต้องมีผลกระทบ
จักรวาลดูเหมือนจะเต็มไปด้วยแรงที่มองไม่เห็น? พลังงานมืด ที่ผลักมันออกจากกันเร็วขึ้นและเร็วขึ้น นักดาราศาสตร์หวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังลึกลับนี้และเกี่ยวกับโครงสร้างและรูปทรงเรขาคณิตของจักรวาลโดยทำการสำรวจ redshift ของกระจุกกาแลคซี
“ กลุ่มกาแลคซีประกอบด้วยกาแลคซีหลายพันแห่งที่ถูกแรงโน้มถ่วงเข้าสู่โครงสร้างขนาดใหญ่” โจเซฟโมห์ร์ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์กล่าว “ เนื่องจากการขยายตัวของเอกภพกระจุกจะมีความหนาแน่นมากขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงใหญ่ขึ้นเมื่อเอกภพมีอายุน้อยกว่าและหนาแน่นกว่า”
การสำรวจกลุ่มกาแลคซีที่สำรวจจักรวาลที่มีการเปลี่ยนทิศสูงสามารถให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับปริมาณและธรรมชาติของสสารมืดและพลังงานมืดกล่าวว่า Mohr ผู้ซึ่งจะนำเสนอผลการศึกษากลุ่มกาแลคซีอย่างต่อเนื่องในที่ประชุม สมาคมกายภาพอเมริกันที่จะจัดขึ้นใน Albuquerque, NM, 20-23 เมษายน
“ จนถึงตอนนี้กระจุกกาแลคซีก็ถูกใช้เพื่อศึกษาองค์ประกอบสสารมืดของเอกภพเท่านั้น” Mohr กล่าว “ เราจะวัดมวลรวมในกระจุกกาแลคซีจากนั้นตรวจสอบเศษส่วนของมวลที่เป็นสสารสามัญแบริออน”
การวัดเหล่านั้นแสดงให้เห็นว่าสสารแบริออนและสสารมืดไม่เพียงพอที่จะอธิบายรูปทรงเรขาคณิตของจักรวาล ขณะนี้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าเอกภพกำลังขยายตัวด้วยความเร็วที่เพิ่มมากขึ้นและถูกครอบงำโดยพลังงานมืดอันลึกลับที่ต้องผลักดัน
“ ขั้นตอนต่อไปคือการพยายามหาข้อมูลเฉพาะของพลังงานมืดเช่นสมการสถานะ” Mohr กล่าว “ โดยการทำแผนที่การกระจายกระจุกกาแลกซีแบบกระจุกดาวเราควรจะสามารถวัดสมการสถานะของพลังงานมืดซึ่งจะให้เบาะแสที่สำคัญบางอย่างกับสิ่งที่มันเป็นและวิธีที่มันมาเป็นแบบนี้”
Mohr กำลังใช้ข้อมูลที่รวบรวมโดยหอดูดาวเอ็กซ์เรย์จันทราของนาซ่าเพื่อศึกษาความสัมพันธ์ในการขยาย เช่นความสัมพันธ์ระหว่างมวลและความส่องสว่างหรือขนาด? ของกระจุกกาแลคซีและวิธีเปลี่ยนด้วย redshift “ ความสัมพันธ์ในการไต่ระดับเหล่านี้คาดว่าจะมีวิวัฒนาการด้วย redshift ซึ่งสะท้อนถึงความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นของเอกภพในเวลาก่อนหน้านี้” Mohr กล่าว
โดยเฉพาะ Mohr? ในความร่วมมือกับ John Carlstrom ที่มหาวิทยาลัยชิคาโกและนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียและศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดสมิ ธ โซเนียน? กำลังศึกษาผลกระทบที่อิเล็กตรอนร้อนภายในกระจุกกาแลคซีมีพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิคซึ่งเป็นสายัณห์ของบิกแบง
กระจุกกาแลคซีเต็มไปด้วยสสารมืดกาแลกซีและก๊าซร้อน อิเล็กตรอนในแก๊สจะแยกโปรตอนออกและผลิตรังสีเอกซ์ การปล่อยรังสีเอกซ์ลดลงเมื่อมีการเปลี่ยนสีแดงที่สูงขึ้นเนื่องจากระยะทางที่กว้างขึ้น
“ นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่อิเล็กตรอนจะให้พลังงานบางส่วนแก่โฟตอนของไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลซึ่งทำให้สเปกตรัมสีดำเปลี่ยนไปเล็กน้อย” Mohr กล่าว “ ความเพี้ยนที่เกิดขึ้น? เรียกว่าผลกระทบ Sunyaev-Zeldovich ปรากฏเป็นจุดเย็นบนพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลที่ความถี่บางอย่าง เพราะนี่คือการบิดเบือนในสเปกตรัมอย่างไรก็ตามมันไม่ได้หรี่ตามระยะทางเหมือนกับรังสีเอกซ์ "
ด้วยการเปรียบเทียบการปล่อยรังสีเอกซ์และเอฟเฟกต์ Sunyaev-Zeldovich Mohr สามารถศึกษากระจุกกาแลคซีที่มีสีแดงและแดงสูงที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยวิธีอื่น การวัดดังกล่าวการกระจายตัวของกระจุกกาแลกซีที่มีความสัมพันธ์กับโครงสร้างและการกระจายเชิงพื้นที่ควรกำหนดสมการสถานะของพลังงานมืดดังนั้นจึงช่วยกำหนดสาระสำคัญของพลังงานมืด
“ ภายในบริบทของสถานการณ์การสร้างโครงสร้างมาตรฐานของเราการสำรวจกาแลคซีให้การวัดเรขาคณิตของจักรวาลและธรรมชาติของสสารมืดและพลังงานมืด” Mohr กล่าว “ แต่ในการตีความแบบสำรวจเหล่านี้อย่างถูกต้องก่อนอื่นเราต้องเข้าใจว่าโครงสร้างของกระจุกกาแลคซีมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเรามองย้อนกลับไปในเวลา”
แหล่งต้นฉบับ: UIUC News Release
