Dari siaran pers NRAO:
Energi gelap adalah label yang diberikan para ilmuwan tentang apa yang menyebabkan Semesta mengembang dengan kecepatan yang semakin cepat, dan diyakini membentuk hampir tiga perempat massa dan energi Semesta. Fisikawan telah mengajukan teori bersaing untuk menjelaskan percepatan, dan percaya bahwa cara terbaik untuk menguji teori-teori itu adalah dengan tepat mengukur struktur kosmik skala besar. Teknik baru yang dikembangkan untuk Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) telah memberi para astronom cara baru untuk memetakan struktur kosmik besar seperti energi gelap.
Gelombang suara dalam sup materi-energi dari Semesta yang sangat awal dianggap meninggalkan jejak yang terdeteksi pada distribusi skala besar galaksi di Semesta. Para peneliti mengembangkan cara untuk mengukur jejak tersebut dengan mengamati emisi radio dari gas hidrogen. Teknik mereka, yang disebut pemetaan intensitas, ketika diterapkan pada area yang lebih besar di Semesta, dapat mengungkapkan bagaimana struktur skala besar telah berubah selama beberapa miliar tahun terakhir, memberikan wawasan tentang teori energi gelap mana yang paling akurat.
"Proyek kami memetakan gas hidrogen ke jarak kosmik yang lebih besar daripada sebelumnya, dan menunjukkan bahwa teknik yang kami kembangkan dapat digunakan untuk memetakan volume besar Alam Semesta dalam tiga dimensi dan untuk menguji teori persaingan energi gelap," kata Tzu-Ching Chang , dari Academia Sinica di Taiwan dan University of Toronto.
Untuk mendapatkan hasil mereka, para peneliti menggunakan GBT untuk mempelajari wilayah langit yang sebelumnya telah disurvei secara rinci dalam cahaya tampak oleh teleskop Keck II di Hawaii. Survei optik ini menggunakan spektroskopi untuk memetakan lokasi ribuan galaksi dalam tiga dimensi. Dengan GBT, alih-alih mencari gas hidrogen pada galaksi-galaksi yang jauh ini - tantangan yang menakutkan di luar kemampuan teknis instrumen saat ini - tim menggunakan teknik pemetaan intensitas untuk mengakumulasi gelombang radio yang dipancarkan oleh gas hidrogen dalam volume besar dari ruang termasuk banyak galaksi.
“Sejak bagian awal abad ke-20, para astronom telah melacak ekspansi Semesta dengan mengamati galaksi. Teknik baru kami memungkinkan kami untuk melewati langkah deteksi galaksi dan mengumpulkan emisi radio dari seribu galaksi sekaligus, serta semua materi bercahaya redup di antara mereka, ”kata Jeffrey Peterson, dari Carnegie Mellon University.
Para astronom juga mengembangkan teknik baru yang menghilangkan interferensi radio buatan manusia dan emisi radio yang disebabkan oleh sumber-sumber astronomi yang lebih dekat, hanya menyisakan gelombang radio yang sangat redup yang berasal dari gas hidrogen yang sangat jauh. Hasilnya adalah peta bagian dari "web kosmik" yang berkorelasi rapi dengan struktur yang ditunjukkan oleh studi optik sebelumnya. Tim pertama kali mengusulkan teknik pemetaan intensitas mereka pada tahun 2008, dan pengamatan GBT mereka adalah tes pertama dari ide tersebut.
"Pengamatan ini mendeteksi lebih banyak gas hidrogen daripada semua hidrogen yang sebelumnya terdeteksi di Semesta, dan pada jarak sepuluh kali lebih jauh dari hidrogen pemancar gelombang radio yang terlihat sebelumnya," kata Ue-Li Pen dari University of Toronto.
"Ini adalah demonstrasi teknik penting yang memiliki janji besar untuk studi masa depan tentang evolusi struktur skala besar di Semesta," kata Kepala Observatorium Astronomi Radio Nasional Ilmuwan Chris Carilli, yang bukan bagian dari tim peneliti.
Selain Chang, Peterson, dan Pen, tim peneliti termasuk Kevin Bandura dari Carnegie Mellon University. Para ilmuwan melaporkan pekerjaan mereka dalam jurnal ilmiah Nature edisi 22 Juli.
