Kredit gambar: SDSS
Sejak penemuan beberapa tahun lalu dari kekuatan misterius, yang disebut energi gelap, yang tampaknya mempercepat alam semesta, para astronom telah mencari bukti tambahan untuk mendukung atau mengabaikan teori ini. Para astronom dari Sloan Digital Sky Survey telah menemukan fluktuasi radiasi latar kosmik yang cocok dengan pengaruh menjijikkan energi gelap.
Para ilmuwan dari Sloan Digital Sky Survey mengumumkan penemuan bukti fisik independen untuk keberadaan energi gelap.
Para peneliti menemukan jejak energi gelap dengan mengkorelasikan jutaan galaksi di Sloan Digital Sky Survey (SDSS) dan peta suhu latar belakang gelombang mikro kosmik dari Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) NASA. Para peneliti menemukan "bayangan" energi gelap pada radiasi kosmik kuno, peninggalan radiasi dingin dari Big Bang.
Dengan kombinasi hasil dari dua survei langit besar ini, penemuan ini memberikan bukti fisik untuk keberadaan energi gelap; hasil yang melengkapi kerja sebelumnya pada percepatan alam semesta yang diukur dari supernova jauh. Pengamatan dari Balon Pengamatan Radiasi dan Geofisika Milimetrik Extragalactic (BOOMERANG) dari Cosmic Microwave Background (CMB) juga merupakan bagian dari temuan sebelumnya.
Energi gelap, komponen utama alam semesta dan salah satu teka-teki terbesar dalam sains, bersifat menjijikkan secara gravitasi daripada menarik. Ini menyebabkan perluasan alam semesta melaju, berbeda dengan daya tarik materi biasa (dan gelap), yang akan membuatnya melambat.
"Di alam semesta yang datar, efek yang kami amati hanya terjadi jika Anda memiliki alam semesta dengan energi gelap," jelas ketua peneliti Dr. Ryan Scranton dari departemen Fisika dan Astronomi Universitas Pittsburgh. "Jika alam semesta hanya terdiri dari materi dan masih datar, efek ini tidak akan ada."
“Ketika foton dari latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) bepergian kepada kita dari 380.000 tahun setelah Ledakan Besar, mereka dapat mengalami sejumlah proses fisik, termasuk efek Sachs-Wolfe Terpadu. Efek ini merupakan jejak atau bayangan energi gelap pada gelombang mikro. Efeknya juga mengukur perubahan suhu latar belakang gelombang mikro kosmik karena efek gravitasi pada energi foton, ”tambah Scranton.
Penemuan ini adalah "deteksi fisik energi gelap, dan sangat melengkapi deteksi energi gelap lainnya" tambah Dr. Bob Nichol, kolaborator SDSS dan profesor fisika di Carnegie Mellon University di Pittsburgh. Nichol menyamakan efek Sachs-Wolfe Terpadu dengan melihat seseorang yang berdiri di depan jendela yang cerah: "Anda baru saja melihat garis besarnya dan dapat mengenali mereka hanya dari informasi ini. Demikian juga sinyal yang kita lihat memiliki garis besar (atau bayangan) yang kita harapkan untuk energi gelap, "kata Nichol.
"Secara khusus warna sinyal sama dengan warna latar belakang gelombang mikro kosmik, membuktikannya asalnya kosmologis dan bukan kontaminasi yang mengganggu," tambah Nichol.
“Pekerjaan ini memberikan konfirmasi fisik bahwa seseorang membutuhkan energi gelap untuk secara bersamaan menjelaskan data CMB dan SDSS, terlepas dari pekerjaan supernova. Pemeriksaan silang seperti itu sangat penting dalam sains, ”tambah Jim Gunn, Project Scientist dari SDSS dan Profesor Astronomi di Universitas Princeton.
Andrew Connolly dari University of Pittsburgh menjelaskan bahwa foton yang mengalir dari latar belakang gelombang mikro kosmik melewati banyak konsentrasi galaksi dan materi gelap. Ketika mereka jatuh ke dalam sumur gravitasi, mereka mendapatkan energi (seperti bola yang bergulir di atas bukit). Ketika mereka keluar mereka kehilangan energi (lagi-lagi seperti bola yang menggulung bukit). Gambar-gambar fotografi dari gelombang mikro menjadi lebih biru (yaitu lebih energik) ketika mereka jatuh ke konsentrasi superkluster ini dan kemudian menjadi lebih merah (mis. Kurang energik) ketika mereka menjauh dari mereka.
"Di alam semesta yang sebagian besar terdiri dari materi normal orang akan berharap bahwa efek bersih dari pergeseran merah dan biru akan dibatalkan. Namun dalam beberapa tahun terakhir kami menemukan bahwa sebagian besar barang di alam semesta kita tidak normal karena gravitasi itu menjijikkan secara gravitasi daripada menarik secara gravitasi, ”jelas Albert Stebbins, seorang ilmuwan di NASA / Fermilab Astrophysics Center Fermi National Accelerator Laboratory, sebuah kolaborasi SDSS lembaga. "Ini hal abnormal yang kita sebut energi gelap."
Kolaborator SDSS, Connolly, mengatakan jika kedalaman sumur gravitasi berkurang sementara foton bergerak melewatinya, maka foton akan keluar dengan energi yang sedikit lebih banyak. “Jika ini benar maka kita akan berharap untuk melihat bahwa suhu latar belakang gelombang mikro kosmik sedikit lebih panas di daerah dengan lebih banyak galaksi. Inilah yang kami temukan. ”
Stebbins menambahkan bahwa perubahan energi bersih yang diharapkan dari satu konsentrasi massa kurang dari satu bagian dalam sejuta dan para peneliti harus melihat sejumlah besar galaksi sebelum mereka dapat berharap untuk melihat efeknya. Dia mengatakan bahwa hasil mengkonfirmasi bahwa energi gelap ada dalam konsentrasi massa yang relatif kecil: hanya 100 juta tahun cahaya di mana efek yang diamati sebelumnya energi gelap berada pada skala 10 miliar tahun cahaya. Aspek unik dari data SDSS adalah kemampuannya untuk secara akurat mengukur jarak ke semua galaksi dari analisis fotografi pergeseran merah fotometrik mereka. "Karena itu, kita dapat menyaksikan jejak dampak ini pada CMB tumbuh sebagai fungsi dari zaman semesta," kata Connolly. "Akhirnya kita mungkin bisa menentukan sifat energi gelap dari pengukuran seperti ini, meskipun itu sedikit di masa depan."
“Untuk membuat kesimpulan bahwa energi gelap itu ada, kita hanya harus berasumsi bahwa alam semesta tidak melengkung. Setelah hasil Wilkinson Microwave Anisotropy Probe muncul (pada Februari, 2003), itu asumsi yang diterima dengan baik, ”jelas Scranton. “Ini sangat menarik. Kami tidak tahu apakah kami bisa mendapatkan sinyal sehingga kami menghabiskan banyak waktu menguji data terhadap kontaminasi dari galaksi kami atau sumber lain. Memiliki hasil yang keluar sekuat yang mereka lakukan sangat memuaskan. "
Penemuan itu dibuat di 3.400 derajat persegi langit yang disurvei oleh SDSS.
"Kombinasi microwave berbasis-ruang ini dan data optik berbasis-darat memberi kami jendela baru ini ke sifat-sifat energi gelap," kata David Spergel, seorang kosmolog Universitas Princeton dan anggota tim sains WMAP. “Dengan menggabungkan data WMAP dan SDSS, Scranton dan rekan-rekannya telah menunjukkan bahwa energi gelap, apa pun itu, adalah sesuatu yang tidak tertarik oleh gravitasi bahkan pada skala besar yang diselidiki oleh Sloan Digital Sky Survey.
"Ini adalah petunjuk penting bagi fisikawan yang mencoba memahami energi gelap yang misterius," tambah Spergel.
Selain peneliti utama Scranton, Connolly, Nichol dan Stebbins, Istavan Szapudi dari Universitas Hawaii berkontribusi pada penelitian ini. Yang lain yang terlibat dalam analisis ini termasuk Niayesh Afshordi dari Universitas Princeton, Max Tegmark dari Universitas Pennsylvania dan Daniel Eisenstein dari Universitas Arizona.
TENTANG SLOAN DIGITAL SKY SURVEY (SDSS)
Sloan Digital Sky Survey (sdss.org) akan memetakan secara terperinci seperempat dari seluruh langit, menentukan posisi dan kecerahan absolut dari 100 juta benda langit. Ini juga akan mengukur jarak ke lebih dari satu juta galaksi dan quasar. Astrophysical Research Consortium (ARC) mengoperasikan Apache Point Observatory, situs teleskop SDSS.
SDSS adalah proyek gabungan dari Universitas Chicago, Fermilab, Institut Studi Lanjut, Kelompok Partisipasi Jepang, Universitas Johns Hopkins, Laboratorium Nasional Los Alamos, Institut Max-Planck-Institut Astronomi (MPIA), Max- Planck-Institute for Astrophysics (MPA), Universitas Negeri New Mexico, Universitas Pittsburgh, Universitas Princeton, Observatorium Angkatan Laut Amerika Serikat, dan Universitas Washington.
Pendanaan untuk proyek ini telah disediakan oleh Yayasan Alfred P. Sloan, Lembaga yang Berpartisipasi, Administrasi Penerbangan dan Antariksa Nasional, Yayasan Ilmu Pengetahuan Nasional, Departemen Energi AS, Monbukagakusho Jepang dan Masyarakat Max Planck.
WILKINSON MICROWAVE ANISOTROPY PROBE (WMAP) adalah misi NASA yang dibangun dalam kemitraan dengan Universitas Princeton dan Pusat Penerbangan Antariksa Goddard untuk mengukur suhu radiasi latar kosmik, sisa panas dari Big Bang. Misi WMAP mengungkapkan kondisi sebagaimana mereka ada di alam semesta awal dengan mengukur sifat-sifat radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik di langit penuh. (http://map.gsfc.nasa.gov)
Sumber Asli: Siaran Berita SDSS
