Fra en NRAO-pressemeddelelse:
Mørk energi er etiketten, som forskere har givet til, hvad der får universet til at ekspandere med en accelererende hastighed, og det antages at udgøre næsten tre fjerdedele af universets masse og energi. Fysikere har avancerede konkurrerende teorier for at forklare accelerationen og mener, at den bedste måde at teste disse teorier på er nøjagtigt at måle store kosmiske strukturer. En ny teknik udviklet til Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) har givet astronomer en ny måde at kortlægge store kosmiske strukturer som mørk energi på.
Lydbølger i materieenergisuppen fra det ekstremt tidlige univers antages at have efterladt detekterbare aftryk på den store skala fordeling af galakser i universet. Forskerne udviklede en måde at måle sådanne aftryk ved at observere radioemissionen af brintgas. Deres teknik, kaldet intensitetskortlægning, når den blev anvendt på større områder af universet, kunne afsløre, hvordan en sådan storskala struktur har ændret sig i løbet af de sidste par milliarder år, hvilket giver indsigt i, hvilken teori om mørk energi er den mest nøjagtige.
”Vores projekt kortlagde brintgas til større kosmiske afstande end nogensinde før og viser, at de teknikker, vi har udviklet, kan bruges til at kortlægge enorme mængder af universet i tre dimensioner og til at teste de konkurrerende teorier om mørk energi,” sagde Tzu-Ching Chang , fra Academia Sinica i Taiwan og University of Toronto.
For at få deres resultater brugte forskerne GBT til at studere en himmelregion, der tidligere var blevet undersøgt detaljeret i synligt lys af Keck II-teleskopet på Hawaii. Denne optiske undersøgelse brugte spektroskopi til at kortlægge placeringen af tusinder af galakser i tre dimensioner. Med GBT, i stedet for at lede efter brintgas i disse individuelle, fjerne galakser - en skræmmende udfordring ud over de tekniske instrumenter for nuværende instrumenter - anvendte teamet deres intensitetskortteknologi til at akkumulere radiobølgerne, der udsendes af brintgas i store mængder plads inklusive mange galakser.
”Siden den tidlige del af det 20. århundrede har astronomer sporet udvidelsen af universet ved at observere galakser. Vores nye teknik giver os mulighed for at springe galakedetekteringstrinnet over og samle radioemissioner fra tusind galakser ad gangen såvel som alt det svagt glødende materiale derimellem, ”sagde Jeffrey Peterson fra Carnegie Mellon University.
Astronomerne udviklede også nye teknikker, der fjernede både menneskeskabte radioforstyrrelser og radioemission forårsaget af mere nærliggende astronomiske kilder, hvilket kun efterlod de ekstremt svage radiobølger fra den meget fjerne brintgas. Resultatet var et kort over en del af den ”kosmiske bane”, der korrelerede pænt med strukturen vist ved den tidligere optiske undersøgelse. Holdet foreslog først deres intensitetskortteknik i 2008, og deres GBT-observationer var den første test af ideen.
"Disse observationer detekterede mere brintgas end alt det tidligere detekterede brint i universet, og i afstande ti gange længere end noget radiobølgeforudsigt brint, der er set før," sagde Ue-Li Pen fra University of Toronto.
”Dette er en demonstration af en vigtig teknik, der har et stort løfte om fremtidige undersøgelser af udviklingen i storskala struktur i universet,” sagde chefforsker Chris Carilli fra National Radio Astronomy Observatory, som ikke var en del af forskerteamet.
Foruden Chang, Peterson og Pen inkluderede forskerteamet Kevin Bandura fra Carnegie Mellon University. Forskerne rapporterede om deres arbejde i 22. juli-udgaven af det videnskabelige tidsskrift Nature.
