Kredit gambar: Hubble
Bukti terbaru nampaknya menunjukkan bahawa pengembangan Alam Semesta sebenarnya semakin cepat - semacam "tenaga gelap" mendorongnya terpisah. Ahli astronomi menggunakan data yang dikumpulkan oleh Observatorium X-Ray Chandra telah menentukan bahawa tidak ada bahan yang mencukupi (baik bahan biasa dan gelap) dalam berbagai kelompok galaksi untuk menjelaskan bentuk dan kedudukannya, jadi sesuatu yang lain pasti mempunyai kesan.
Alam semesta nampaknya meresap dengan kekuatan yang tidak kelihatan? tenaga gelap? yang menolaknya lebih cepat dan pantas. Dengan melakukan tinjauan pergeseran merah pada kelompok galaksi, para astronom berharap dapat mempelajari lebih lanjut mengenai kekuatan misteri ini, dan mengenai struktur dan geometri alam semesta.
"Kelompok galaksi terdiri dari ribuan galaksi yang secara gravitasi terikat pada struktur besar," kata Joseph Mohr, seorang profesor astronomi di University of Illinois. "Kerana pengembangan alam semesta, kelompok tampak lebih padat pada pergeseran merah yang lebih besar, ketika alam semesta lebih muda dan lebih padat."
Tinjauan kluster galaksi yang menyelidiki alam semesta pergeseran merah tinggi berpotensi memberikan banyak maklumat mengenai jumlah dan sifat kedua-dua jirim gelap dan tenaga gelap, kata Mohr, yang akan membentangkan hasil kajian berterusan gugus galaksi pada pertemuan Persatuan Fizikal Amerika, yang akan diadakan di Albuquerque, NM, 20-23 April.
"Hingga kini, kelompok galaksi hanya digunakan untuk mempelajari komponen materi gelap alam semesta," kata Mohr. "Kami akan mengukur jisim total dalam gugus galaksi, dan kemudian menentukan pecahan jisim yang merupakan perkara biasa, baryonic."
Pengukuran tersebut menunjukkan bahawa bahan baryonik dan gelap tidak mencukupi untuk menjelaskan geometri alam semesta. Ahli astronomi kini percaya bahawa alam semesta berkembang dengan kelajuan yang semakin meningkat, dan dikuasai oleh tenaga gelap misterius yang mesti dilakukan.
"Langkah selanjutnya adalah dengan mencoba mengetahui beberapa spesifik tenaga gelap, seperti persamaan keadaannya," kata Mohr. "Dengan memetakan distribusi pergeseran merah dari gugus galaksi, kita harus dapat mengukur persamaan keadaan tenaga gelap, yang akan memberikan beberapa petunjuk penting untuk apa itu dan bagaimana keadaannya."
Mohr menggunakan data yang dikumpulkan oleh Observatorium X-ray Chandra NASA untuk mengkaji hubungan skala? seperti hubungan antara jisim dan cahaya atau ukuran? kelompok galaksi dan bagaimana ia berubah dengan pergeseran merah. "Hubungan penskalaan ini diharapkan dapat berkembang dengan pergeseran merah, mencerminkan peningkatan kepadatan alam semesta pada waktu sebelumnya," kata Mohr.
Khususnya, Mohr? bekerjasama dengan John Carlstrom di University of Chicago dan saintis di University of California dan Harvard Smithsonian Center for Astrophysics? sedang mengkaji kesan elektron panas dalam kelompok galaksi pada latar belakang gelombang mikro kosmik, akibat ledakan besar.
Kumpulan galaksi dipenuhi dengan bahan gelap, galaksi dan gas panas. Elektron dalam gas menyebarkan proton dan menghasilkan sinar-X. Pelepasan sinar-X berkurang dengan pergeseran merah yang lebih tinggi, kerana jarak jarak yang lebih besar.
"Ada juga kecenderungan untuk elektron memberikan sebagian tenaga mereka kepada foton dari latar belakang gelombang mikro kosmik, yang menyebabkan spektrum badan hitam sedikit berubah," kata Mohr. "Penyelewengan yang dihasilkan? dipanggil kesan Sunyaev-Zeldovich? muncul sebagai titik sejuk pada latar belakang gelombang mikro kosmik pada frekuensi tertentu. Kerana ini adalah penyimpangan dalam spektrum, bagaimanapun, ia tidak redup dengan jarak seperti sinar-X. "
Dengan membandingkan pancaran sinar-X dan kesan Sunyaev-Zeldovich, Mohr dapat mempelajari sekelompok galaksi samar-samar yang samar-samar dan tinggi yang saat ini tidak dapat diakses dengan cara lain. Pengukuran seperti itu, korelasi penyebaran pergeseran gelombang merah, struktur dan taburan spasial, harus menentukan persamaan keadaan tenaga gelap dan, oleh itu, membantu menentukan inti pati tenaga gelap.
"Dalam konteks senario pembentukan struktur standard kami, tinjauan galaksi memberikan pengukuran geometri alam semesta dan sifat bahan gelap dan tenaga gelap," kata Mohr. "Tetapi, untuk menafsirkan tinjauan ini dengan tepat, pertama-tama kita harus memahami bagaimana struktur kelompok galaksi berubah ketika kita melihat ke belakang pada masa yang lalu."
Sumber Asal: Siaran Berita UIUC
