Hubble bevestigt kosmische versnelling met zwakke lensing (w / video)

Hubble bevestigt kosmische versnelling met zwakke lensing (w / video)

Anonim

door ESA / Hubble Informatiecentrum

- Een groep astronomen, geleid door Tim Schrabback van het Leiden Observatory, heeft een intensieve studie uitgevoerd van meer dan 446.000 sterrenstelsels in het COSMOS-veld, het resultaat van het grootste onderzoek dat ooit met Hubble is uitgevoerd. Bij het maken van de COSMOS-enquête fotografeerde Hubble 575 licht overlappende weergaven van hetzelfde deel van het heelal met behulp van de Advanced Camera for Surveys (ACS) aan boord van Hubble. Het kostte bijna 1000 uur observaties.

Naast de Hubble-gegevens gebruikten onderzoekers roodverschuivingsgegevens van grondtelescopen om afstanden toe te wijzen aan 194.000 van de onderzochte sterrenstelsels (tot een roodverschuiving van 5). "Het enorme aantal sterrenstelsels dat in dit soort analyses is opgenomen, is ongekend, maar belangrijker is de schat aan informatie die we konden verkrijgen over de onzichtbare structuren in het heelal met deze uitzonderlijke gegevensset", zegt co-auteur Patrick Simon van de universiteit van Edinburgh.

In het bijzonder konden de astronomen de grootschalige materieverdeling in de ruimte over grote afstanden "wegen". Om dit te doen, gebruikten ze het feit dat deze informatie is gecodeerd in de vervormde vormen van verre sterrenstelsels, een fenomeen dat zwakke zwaartekrachtlenzen wordt genoemd. Met behulp van complexe algoritmen heeft het team onder leiding van Schrabback de standaardmethode verbeterd en metingen van de melkwegvorm tot een ongekende precisie verkregen. De resultaten van de studie zullen worden gepubliceerd in een komende uitgave van Astronomy and Astrophysics .

De nauwgezetheid en schaal van deze studie maakt een onafhankelijke bevestiging mogelijk dat de expansie van het universum wordt versneld door een extra, mysterieuze component met de naam donkere energie. Een handvol andere dergelijke onafhankelijke bevestigingen bestaan. Wetenschappers moeten weten hoe de vorming van klontjes materie in de geschiedenis van het heelal is geëvolueerd om te bepalen hoe de zwaartekracht, die materie bij elkaar houdt, en donkere energie, die het uit elkaar trekt door de expansie van het heelal te versnellen, deze hebben beïnvloed.

"Donkere energie beïnvloedt onze metingen om twee redenen. Ten eerste, wanneer deze aanwezig is, groeien melkwegclusters langzamer en ten tweede verandert het de manier waarop het universum zich uitbreidt, wat leidt tot meer verre - en efficiënter lenzen - melkwegstelsels. Onze analyse is gevoelig voor beide effecten ", zegt co-auteur Benjamin Joachimi van de Universiteit van Bonn. "Onze studie biedt ook een aanvullende bevestiging voor de algemene relativiteitstheorie van Einstein, die voorspelt hoe het lenssignaal afhangt van roodverschuiving", voegt mede-onderzoeker Martin Kilbinger van het Institut d'Astrophysique de Paris en het Excellence Cluster Universe toe.

Het grote aantal sterrenstelsels in deze studie, samen met informatie over hun roodverschuivingen, leidt tot een duidelijkere kaart van hoe een deel van het heelal precies is aangelegd; het helpt ons zijn galactische inwoners te zien en hoe ze worden verdeeld. "Met nauwkeurigere informatie over de afstanden tot de sterrenstelsels kunnen we de verdeling van de materie tussen hen en ons nauwkeuriger meten", merkt mede-onderzoeker Jan Hartlap van de Universiteit van Bonn op. "Vroeger werden de meeste onderzoeken in 2D gedaan, zoals het maken van een röntgenfoto van de borstkas. Onze studie lijkt meer op een 3D-reconstructie van het skelet van een CT-scan. Bovendien kunnen we het skelet in het donker bekijken materie volwassen van de jeugd van het Universum tot nu, "zegt William High van Harvard University, een andere co-auteur.

De astronomen hebben specifiek voor het COSMOS-onderzoek gekozen omdat het een representatief monster van het heelal is. Met grondige studies zoals die geleid door Schrabback, zullen astronomen op een dag hun techniek kunnen toepassen op grotere delen van de hemel, waardoor een duidelijker beeld ontstaat van wat er echt is.