Międzynarodowy zespół astronomów, wśród których byli eksperci z Uniwersytetu w Chicago i Fermi National Accelerator Laboratory, opublikowali jeden z najdokładniejszych pomiarów, jakie kiedykolwiek wykonano na temat rozmieszczenia materii we Wszechświecie. Nie byłoby to możliwe, gdyby nie praca dwóch zaawansowanych instrumentów badawczych – Dark Energy Survey i South Pole Telescope. Szczegóły opublikowano w Physical Review D.
Mapa, jakiej jeszcze nie było
To Wielki Wybuch dał początek pierwotnym ziarnom materii, które uformowały wszystkie gwiazdy, planety, galaktyki, kwazary – także te, które dzisiaj już nie istnieją. Nowa analiza wskazuje, że materia nie jest tak “zbita”, jak moglibyśmy się spodziewać w oparciu o najlepszy model Wszechświata, co potwierdza, że może w nim czegoś “brakować”.
Czytaj też: Wszechświat cieplejszy niż powinien. Znamy winowajcę
Wszystko zaczęło się 13 miliardów lat temu, gdy w wyniku Wielkiego Wybuchu powstały gwiazdy, planety, galaktyki, kwazary – także te, które dzisiaj już nie istnieją. Naukowcy chcieliby prześledzić drogę materii z narodzin Wszechświata – widząc, gdzie skończyła, można spróbować odtworzyć, jak powstała. W tym celu naukowcy połączyli dane z dwóch projektów astronomiczny: Dark Energy Survey, który badał niebo przez sześć lat w Chile, oraz South Pole Telescope, który szuka śladów słabego promieniowania, które wciąż podróżują po niebie z pierwszych chwil istnienia Wszechświata.
Połączenie dwóch różnych metod patrzenia na niebo zmniejsza szansę, że wyniki zostaną odrzucone przez błąd w jednej z form pomiaru. Funkcjonuje to jak kontrola krzyżowa, więc staje się znacznie solidniejszym pomiarem niż gdybyśmy używali tylko jednej lub drugiej. Dr Chihway Chang, astrofizyk z UChicago
W obu przypadkach analiza dotyczyła zjawiska zwanego soczewkowaniem grawitacyjnym. Gdy światło podróżuje przez Wszechświat, może się zakrzywiać, gdy mija obiekty o dużej grawitacji, takie jak galaktyki. W ten sposób jest wychwytywana zarówno zwykła materia, jak i ciemna materia – tajemnicza forma materii, którą wykryliśmy tylko dzięki jej wpływowi na zwykłą materię.
Czytaj też: Czasoprzestrzeń płaska czy zakrzywiona? Można to odtworzyć w laboratorium
Poprzez analizę tych dwóch zestawów danych, naukowcy mogli wywnioskować, co się stało z całą materią Wszechświata. Jest to najprecyzyjniejsza metoda pomiaru w historii. Większość wyników idealnie pasuje do obecnie obowiązującego modelu Wszechświata. Ale nie wszystko pasuje.
Obecne odczyty wskazują, że Wszechświat jest mniej “zbity” – skupia się w pewnych obszarach, a nie jest równomiernie rozłożony – niż przewidywałby to model. To może pomóc namierzyć nam ciemną materię. Same badania są przełomowe, gdyż pochodzą z dwóch różnych projektów astronomicznych – uczeni przewidują, że w przyszłości częściej będą z takich technik korzystać.