Kredit gambar: Hubble
Ilmuwan universitas telah bersama-sama mendirikan kolaborasi internasional yang berupaya mengukur dengan ketepatan baru kekuatan misterius yang menyebabkan alam semesta terbang terpisah. Rencana panggilan untuk proyek, bernama Survei Energi Gelap, untuk mengumpulkan data pada sekitar 300 juta galaksi yang mencakup dua pertiga dari sejarah alam semesta.
Survei dapat mulai melakukan pengamatan pada awal musim gugur 2009. Meskipun DES masih lebih dari empat tahun lagi, survei yang lebih ambisius akan memakan waktu setidaknya satu dekade untuk menghasilkan hasil. "Saya tidak mau menunggu selama itu," kata Joshua Frieman, Profesor Astronomi & Astrofisika dan Perguruan Tinggi.
Menurut metode akuntansi fisika, energi gelap membentuk 70 persen dari alam semesta. Energi gelap mungkin merupakan manifestasi konstanta kosmologis Albert Einstein, kekuatan yang bekerja setiap saat dan di semua tempat di seluruh alam semesta. Ini mungkin juga merupakan gangguan teori gravitasi Einstein pada skala besar.
"Pada dasarnya, gravitasi harus menjijikkan," katanya. kata Wayne Hu, Associate Professor di Astronomi & Astrofisika. "Itu mungkin berdasarkan teori gravitasi standar kami, tetapi itu tidak diharapkan." Apa pun energi gelap itu, kata Frieman, "kemungkinan besar memiliki implikasi mendalam bagi fisika fundamental."
Kolaborasi DES terdiri dari para peneliti di Chicago, Fermi National Accelerator Laboratory, Universitas Illinois di Urbana-Champaign, Lawrence Berkeley National Laboratory dan Cerro Tololo Inter-American Observatory, serta kelompok-kelompok dari Britania Raya dan Barcelona, Spanyol. Pendanaan untuk proyek $ 20 juta ini kemungkinan besar berasal dari Departemen Energi A.S., agen pendanaan Eropa, lembaga anggota, dan agen serta sumber lainnya.
Frieman mengepalai komponen kolaborasi Universitas. Bergabung dengannya dan Hu dalam kolaborasi tersebut adalah John Carlstrom, Profesor Layanan Istimewa S. Chandrasekhar dalam Astronomi & Astrofisika dan Perguruan Tinggi; Scott Dodelson, Profesor Astronomi & Astrofisika dan Divisi Collegiate Ilmu Fisika; Stephen Kent, Associate Professor di Astronomi & Astrofisika; Erin Sheldon, Rekan di Institut Kavli untuk Fisika Kosmologis; dan Risa Wechsler, Hubble Fellow di Institut Kavli untuk Fisika Kosmologis. Frieman dan Dodelson juga merupakan anggota Grup Teoritis Astrofisika Fermilab, yang dikepalai Dodelson, sementara Kent mengepalai Kelompok Eksperimental Astrofisika Fermilab.
DES akan memerlukan pemasangan kamera 520 megapiksel pada Teleskop Blanco empat meter yang ada di Cerro Tololo Inter-American Observatory di Chili. "Ini akan lebih besar dari kamera optik yang ada di dunia," katanya. Frieman berkata.
Beberapa ratus megapiksel mungkin tidak terdengar banyak, kata Frieman, "tetapi itu bukan piksel yang sama dengan yang Anda pegang. Mereka memiliki sensitivitas yang jauh lebih tinggi. Mereka presisi tinggi, detektor efisiensi tinggi. Selain itu, kamera akan memungkinkan para ilmuwan untuk mensurvei langit 10 kali lebih cepat daripada yang mereka bisa di observatorium AS yang ada.
"Kamera yang sekarang ada di teleskop hanya memiliki bidang pandang yang terlalu kecil." Butuh beberapa dekade bagi kami untuk melakukan survei ,? Frieman berkata.
Kamera baru akan memungkinkan DES untuk menggunakan empat teknik dalam mencoba untuk membedakan antara dua penjelasan luas untuk energi gelap - konstanta kosmologis atau kerusakan gravitasi.
"Metode pertama dan yang benar-benar mendorong desain survei adalah untuk menghitung kelompok galaksi," katanya. Frieman berkata. Dalam upaya ini akan bekerja bersama dengan Teleskop Kutub Selatan Carlstrom, yang dijadwalkan mulai melakukan pengamatan pada Maret 2007.
SPT akan membantu mengungkap jika energi gelap telah menekan pembentukan gugus galaksi selama sejarah alam semesta. Sebuah teleskop radio, SPT akan mendeteksi kluster galaksi dengan cara mereka mendistorsi radiasi gelombang mikro yang tersisa dari big bang. Jika para ahli teori mengetahui seberapa jauh dan seberapa besar gugusan galaksi, mereka dapat memperkirakan berapa banyak yang seharusnya ada di hadapan energi gelap. DES akan melakukan pengukuran optik untuk memperkirakan jarak mereka melalui warna galaksi dan massa mereka dengan pelensaan gravitasi, distorsi cahaya oleh gugusan galaksi yang mengintervensi. "Itu tes yang sangat elegan," Hu berkata.
Teknik ketiga menggunakan pelensaan gravitasi pada skala kosmik. Para ahli teori dapat memperkirakan efek dari energi gelap pada distribusi skala besar materi gelap. Dengan area survei yang besar, DES dapat mengukur distorsi kecil dari gambar galaksi yang disebabkan oleh fluktuasi kepadatan materi gelap.
Metode keempat melibatkan teknik yang sama yang mengarah pada penemuan energi gelap tahun 1998: mengukur jarak ke jenis bintang meledak tertentu untuk merekonstruksi sejarah ekspansi alam semesta. Para astronom mempelajari bintang-bintang yang meledak ini berharap untuk menemukan bahwa perluasan alam semesta telah melambat seiring berjalannya waktu. Mereka malah menemukan ekspansi yang dipercepat.
"Teknik-teknik ini saling melengkapi dengan sangat baik," katanya. Frieman berkata. "Mereka menderita berbagai sumber kesalahan, jadi jika mereka setuju, itu memberi Anda kepercayaan diri pada hasil Anda."
Sementara itu, Hu berharap tes akan mengungkapkan beberapa perbedaan antara prediksi dan kenyataan. "Bagi saya itu akan menjadi hal yang paling menyenangkan."
Sumber Asli: Rilis Berita Universitas Chicago
