Kredit gambar: Hubble
Para saintis universiti telah mengasaskan kerjasama antarabangsa yang bertujuan untuk mengukur dengan tepat ketakutan kekuatan misteri yang menyebabkan alam semesta terbang terpisah. Rencana meminta projek itu, dinamakan Kajian Tenaga Gelap, untuk mengumpulkan data mengenai kira-kira 300 juta galaksi yang merangkumi dua pertiga sejarah alam semesta.
Tinjauan ini dapat mulai membuat pemerhatian seawal musim gugur tahun 2009. Walaupun DES masih tinggal lebih dari empat tahun, tinjauan yang lebih bercita-cita tinggi akan memakan masa sekurang-kurangnya satu dekad untuk menghasilkan hasil. "Saya tidak mahu menunggu lama," kata Joshua Frieman, Profesor Astronomi & Astrofizik dan Kolej.
Menurut kaedah perakaunan fizik, tenaga gelap membentuk 70 peratus alam semesta. Tenaga gelap mungkin merupakan manifestasi pemalar kosmologi Albert Einstein, kekuatan yang bertindak setiap saat dan di semua tempat di seluruh alam semesta. Ini mungkin juga merupakan pecahan teori graviti Einstein pada skala besar.
"Ini pada dasarnya memerlukan graviti untuk menjijikkan," kata Wayne Hu, Profesor Madya Astronomi & Astrofizik. "Itu mungkin di bawah teori graviti standard kita, tetapi tidak dijangka." Apa sahaja tenaga gelap, kata Frieman, "kemungkinan besar akan mempunyai implikasi yang mendalam terhadap asas fizik."
Kolaborasi DES terdiri daripada penyelidik di Chicago, Fermi National Accelerator Laboratory, University of Illinois di Urbana-Champaign, Lawrence Berkeley National Laboratory dan Cerro Tololo Inter-American Observatory, serta kumpulan dari United Kingdom dan Barcelona, Sepanyol. Pembiayaan untuk projek bernilai $ 20 juta kemungkinan besar berasal dari Jabatan Tenaga A.S., agensi pembiayaan Eropah, institusi anggota, dan agensi dan sumber lain.
Frieman mengetuai komponen kerjasama Universiti. Bergabung dengannya dan Hu dalam kolaborasi tersebut ialah John Carlstrom, Profesor Perkhidmatan Cemerlang S. Chandrasekhar dalam bidang Astronomi & Astrofizik dan Kolej; Scott Dodelson, Profesor Astronomi & Astrofizik dan Bahagian Kolej Sains Fizikal; Stephen Kent, Profesor Madya dalam Astronomi & Astrofizik; Erin Sheldon, Fellow di Institut Kavli untuk Fizik Kosmologi; dan Risa Wechsler, Rakan Hubble di Institut Kavli untuk Fizik Kosmologi. Frieman dan Dodelson juga merupakan anggota Kumpulan Astrofizik Teoretikal Fermilab, yang diketuai oleh Dodelson, sementara Kent mengetuai Kumpulan Astrofizik Eksperimental Fermilab.
DES memerlukan pemasangan kamera 520 megapiksel pada Teleskop Blanco empat meter yang ada di Cerro Tololo Inter-American Observatory di Chile. "Ini akan lebih besar daripada kamera optik yang ada di dunia," Frieman berkata.
Beberapa ratus megapiksel mungkin tidak kedengaran seperti itu, kata Frieman, "tetapi mereka bukan piksel yang sama dengan genggam anda. Mereka mempunyai kepekaan yang jauh lebih tinggi. Mereka pengesan berketepatan tinggi, berkecekapan tinggi.? Lebih jauh lagi, kamera ini akan membolehkan para saintis meninjau langit 10 kali lebih pantas daripada yang boleh dilakukan di mana-mana balai cerap A.S.
Kamera yang ada di teleskop hanya mempunyai bidang pandangan yang terlalu kecil. Kami memerlukan beberapa dekad untuk melakukan tinjauan ,? Frieman berkata.
Kamera baru akan membolehkan DES menggunakan empat teknik dalam usaha membezakan antara dua penjelasan luas untuk tenaga gelap - pemalar kosmologi atau pemecahan graviti.
"Kaedah pertama dan kaedah yang benar-benar mendorong reka bentuk tinjauan adalah mengira kelompok galaksi," Frieman berkata. Dalam usaha ini, ia akan bekerja sama dengan Teleskop Kutub Selatan Carlstrom, yang dijadwalkan untuk mulai membuat pemerhatian pada bulan Mac 2007.
SPT akan membantu mendedahkan jika tenaga gelap telah menekan pembentukan gugusan galaksi sepanjang sejarah alam semesta. Sebagai teleskop radio, SPT akan mengesan kelompok galaksi dengan cara mereka memutarbelitkan radiasi gelombang mikro yang tersisa dari ledakan besar. Sekiranya ahli teori mengetahui seberapa jauh dan seberapa besar kelompok galaksi, mereka dapat meramalkan berapa banyak yang harus ada dengan adanya tenaga gelap. DES akan membuat pengukuran optik untuk menganggarkan jarak mereka melalui warna galaksi dan jisimnya dengan lensa graviti, penyimpangan cahaya oleh gugus galaksi yang berselang. "Itu ujian yang sangat elegan," Hu berkata.
Teknik ketiga menggunakan lensa graviti pada skala kosmik. Ahli teori dapat meramalkan kesan tenaga gelap pada taburan bahan gelap secara besar-besaran. Dengan kawasan tinjauannya yang besar, DES dapat mengukur penyimpangan kecil gambar galaksi yang disebabkan oleh turun naik kepadatan bahan gelap.
Kaedah keempat melibatkan teknik yang sama yang membawa kepada penemuan tenaga gelap pada tahun 1998: mengukur jarak ke jenis bintang yang meletup tertentu untuk membina semula sejarah pengembangan alam semesta. Ahli astronomi mengkaji bintang-bintang yang meletup ini dengan harapan dapat mengetahui bahawa pengembangan alam semesta telah melambat seiring berjalannya waktu. Mereka mencari pengembangan yang dipercepat.
"Teknik-teknik ini saling melengkapi dengan baik," Frieman berkata. "Mereka mengalami pelbagai sumber kesalahan, jadi jika mereka setuju, itu memberi anda keyakinan terhadap hasil anda."
Bagi pihaknya, Hu berharap ujian-ujian itu akan menunjukkan perbezaan antara ramalan dan kenyataan. "Bagi saya itu akan menjadi perkara yang paling menggembirakan."
Sumber Asal: Siaran Berita Universiti Chicago
