Astronomowie wiedzieli od 1920 roku, że Wszechświat się rozszerza. Zrozumienie to rozpoczęło się od przełomowych obserwacji supernowej typu I w Galaktyce Andromedy przez Edwina Hubble’a. Astronomia rozwijała się przez wiele lat, wykorzystując tę ekspansję do pomiaru odległości i innych parametrów w kosmosie. Potem, w 1998 roku, coś się wydarzyło. Astronomowie odkryli, że kosmiczna ekspansja przyspiesza.
Ta zupełnie nie zrozumiała siła ciemnej energii, której nie widać, ale z efektami, które można wykryć. Niektórzy wyjaśniają to jako właściwość przestrzeni, która powoduje, że Wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Inni sugerują, że jest to jakiś nowy płyn energetyczny lub pole, które pasuje do całej przestrzeni, ale ma wpływ na rozszerzanie się Wszechświata. Może to być również coś, co nie pasuje do naszych obecnych teorii na temat grawitacji, a nowa teoria grawitacji może wyjaśnić efekty ciemnej energii.
Nie ma jeszcze zgody co do tego, która z tych teorii jest poprawna. Jednak jego odkrycie natychmiast wywołało wiele pytań, takich jak: kiedy tempo ekspansji przyspieszyło? Czy to też się zmieni? Czy było to takie samo tempo w całym wszechświecie przez cały czas?
Ciemna energia, eROSETA i gromady galaktyk
Aby odpowiedzieć na te pytania, grupa naukowców wykorzystała coś, co nazywa się eROSITA, aby przyjrzeć się określonemu podzbiorowi gromad galaktyk w czasie. eROSITA jest głównym instrumentem czułym na promieniowanie rentgenowskie na pokładzie misji Spectrum-ROENTGEN-GAMMA (SRG) wystrzelonej w 2019 roku. Jednym z jego zadań jest wykonanie pełnego przeglądu całego nieba w zakresie promieniowania rentgenowskiego o średniej energii (do 10 keV). Dane, które zwraca, powinny pomóc zbadać naturę i wszechobecność ciemnej energii poprzez zbadanie do 100 000 gromad galaktyk i materii między nimi. Bada również przesłonięte czarne w galaktykach i przygląda się źródłom promieniowania rentgenowskiego, od młodych gwiazd i pozostałości po supernowych po rentgenowskie układy podwójne.
Astronomowie I-Non Chieu z tajwańskiego Narodowego Uniwersytetu Cheng Kung oraz Matthias Klein, Sebastian Bocquet i Joseph Mohr z Ludwig Maximilians-Universitat w Monachium wykorzystali dane eROSITA Final Equatorial Depth Survey (eFEDS) wykonane przed zamknięciem do scharakteryzowania około 500 małomasywnych gromad galaktyk. Jest to jedna z największych takich próbek i “widziała” je w ciągu ostatnich dziesięciu miliardów lat. To około 3/4 wieku Wszechświata.
Łączenie danych w celu pomiaru odległych gromad galaktyk
Zespół połączył dane eFEDS z danymi optycznymi wykonanymi za pomocą instrumentu Hyper Suprime-Cam na Teleskopie Subaru na Hawajach. Wykorzystali połączone dane do scharakteryzowania gromad galaktyk w eFEDS i zmierzenia ich mas za pomocą słabego soczewkowania grawitacyjnego. Kombinacja umożliwiła pierwsze badania kosmologiczne z wykorzystaniem gromad galaktyk wykrytych przez eROSITA.
Kosmolodzy od dawna zakładają, że ciemna energia to w przybliżeniu 68 procent Wszechświata. Ten nowy wynik “podkręca” tę liczbę. Zasadniczo zespół wykazał, że ciemna energia stanowi około 76% całkowitej gęstości energii we Wszechświecie. Analiza pokazuje, że rozkład ciemnej energii jest również dość równomierny w przestrzeni i stały w czasie.
Gromady galaktyk i ciemna energia
Ciemna energia to śliska koncepcja do przygwożdżenia. Oczywiście, astronomowie wiedzą, że tam jest i wpływa na Wszechświat. I mówią, że zapewnia rodzaj “antygrawitacji”, która odpycha obiekty od siebie. Ma to również wpływ na spowolnienie lub nawet zatrzymanie formowania się dużych obiektów, takich jak gromady galaktyk. Tak więc, jeśli ciemna energia działała w całym wszechświecie i przez cały czas, to wpływa na to, gdzie i jak powstały takie rzeczy jak gromady galaktyk.
Wiedza o tym daje astronomom narzędzie, którego mogą użyć do oceny tej siły.
W swoim artykule zespół badawczy wskazuje, że liczba gromad galaktyk we Wszechświecie może być wykorzystana jako kolejny sposób badania natury ciemnej energii. Badanie eROSITA jest mini-przeglądem tych klastrów. Obecne prace są “dowodem koncepcji” dla metody, którą mają nadzieję zastosować w większych przeglądach gromad galaktyk w celu dalszego badania wpływu ciemnej energii w czasie i przestrzeni.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
