Pendekatan Geometri Alcock-Paczynski Dark Energy Pasangan Galaksi

Tinuku
News KeSimpulan.com - Ilusi optik memungkinkan pengukuran menjadi lebih tepat terkait kelimpahan dark energy yang diduga mempercepat perluasan alam semesta.

Orientasi pada ratusan pasangan galaksi menyediakan metode baru cara pandang kosmologi standar. Pada akhir 1990-an, dua tim astronom membuat perdebatan komunitas ilmiah dengan temuan bahwa ekspansi alam semesta dipercepat. Bagaimanapun harus dapat menaklukkan tarikan konstan gravitasi yang seharusnya memperlambat. Para peneliti menyebut dengan nama "dark energy".

Sekarang duo peneliti dari University of Provence di Perancis menambah bukti dengan mengkonfirmasi kehadiran energi gelap melalui uji independen yang memverifikasi dampak parameter kosmik pada pasangan galaksi jauh. Laporan mereka muncul pada edisi 25 November Nature.

Menentukan sebuah objek jauh di ruang angkasa membutuhkan kesibukan karena alam semesta tidak memiliki penanda jarak yang jelas. Astronom dan kosmolog menyimpulkan posisi sebuah bintang atau galaksi dengan mengukur redshifts yang mengungkap objek bukan jarak sebenarnya tetapi seberapa banyak cahaya yang dipancarkan membentang selama resesi ke detektor dalam alam semesta yang mengembang. Kemudian beberapa asumsi mengenai kelengkungan dan isi alam semesta, astronom bisa merekonstruksi posisi benda-benda berdasarkan redshifts. Namun hanya pada alam semesta datar yang mematuhi semua standar geometri.

Para peneliti menyadari ketika mengamati beberapa distribusi bola benda-benda di alam semesta jauh, mereka bisa menggunakan distorsi dalam lingkup tersebut untuk menentukan geometri alam semesta dan isinya. Setelah semua itu, hanya dengan parameter yang benar mengkonversi redshifts ke posisi distribusi untuk direkonstruksi menjadi bola.

Eksperimen pertama diusulkan pada tahun 1979 oleh Charles Alcock, sekarang di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, dan terakhir oleh Bohdan Paczynski, profesor di Princeton hingga kematiannya pada tahun 2007. "Jika Anda melihat distribusi galaksi dan melihat kosmologi dengan salah, Anda akan mendapatkan kekacauan distorsi," kata Michael Strauss, astrofisikawan dari Princeton University..

Christian Marinoni, kosmolog dari University of Provence di Marseille, Perancis, dan mahasiswa pascasarjana Adeline Buzzi, menggunakan pendekatan baru untuk uji Alcock-Paczynski, fokus pada penyelarasan individu ratusan galaksi binari. Orientasi berpasangan tersebut terikat gravitasi galaksi secara acak seperti yang terlihat dari sudut pandang kita dalam tata surya.

"Galaksi-galaksi ini tidak tahu bahwa Anda berada di sana mengawasi mereka, jadi hanya beberapa variabel acak," kata Strauss. Membayangkan dua titik pada sisi berlawanan dari bola-bola bergulir di sekitarnya untuk mengungkap semua orientasi yang berbeda pada setiap pasang galaksi yang membutuhkan pengamatan tertentu dari vertikal hingga kemiringan.

Tetapi geometri dan perluasan alam semesta dapat merusak kejelasan alam semesta, orientasi galaksi binari akan terlihat melengkung. "Ini bias karena kita mengukur orientasi tidak menggunakan kompas atau penggaris tetapi dengan redshifts," kata Marinoni. Dan pergeseran tergantung hanya pada bagaimana alam semesta berkembang.

Dengan perhitungan geometri alam semesta dan sifat energi gelap, Marinoni dan Buzzi mengkoreksi gambar dan mengkonfirmasi dua prinsip model kosmologi saat ini bahwa alam semesta adalah ruang datar dan didominasi oleh energi gelap yang membuat mengembang sekitar dua-pertiga dari alam semesta, terlihat sangat mirip dengan konstanta kosmologi Einstein (sisanya berasal dari materi gelap dengan materi atom biasa dan molekul menyumbang hanya 4 persen untuk total susunan alam semesta).

"Anda memiliki citra terdistorsi binari, tetapi ketika Anda masuk ke dalam secara benar dengan kelengkungan alam semesta dan jumlah energi gelap, maka Anda segera mengembalikan keseimbangan isotropik [simetris] pasangan tersebut," kata Marinoni.

Model baru uji Alcock-Paczynski bukan hanya lompatan kreatif, Marinoni dan Buzzi juga mengkoreksi beberapa efek sialan redshifts yang berasal dari kecepatan galaksi itu sendiri yaitu ekspansi independen alam semesta. Marinoni menyamakan proses sebuah mobil yang melaju di jalan dimana kosmolog tidak ingin mengetahui seberapa cepat sebuah mobil bergerak sendiri tetapi seberapa kemampuan jalan memungkinkan kecepatan pengguna jalan. Tanpa mengoreksi gerakan galaksi itu sendiri, pasangan biner cenderung tampak lebih memanjang di sepanjang garis pengamat.

Para peneliti mengukur orientasi 721 atau low-redshift, binari galaksi dalam data arsip Sloan Digital Sky Survey, kalibrasi untuk menghitung kontribusi kecepatan galaksi sendiri. Berbekal asumsi bahwa pasangan galaksi di dekatnya bergerak dengan cara yang sama seperti di alam semesta yang berjauhan, para peneliti menerapkan kalibrasi 509 atau high-redshift, binari galaksi dari the DEEP2 redshift survey untuk mengisolasi orientasi sejati pada pasangan jauh.

Shaun Cole dari Durham University, Inggris, menyukai penjelasan ini namun pertanyaannya apakah pemisahan galaksi konstan dari waktu ke waktu.
  1. Christian Marinoni (Centre de Physique Théorique, UMR 6207 CNRS-Université de Provence, Campus de Luminy, Case 907, 13288 Marseille cedex 9, France; Institut Universitaire de France, 103 boulevard Saint-Michel, 75005 Paris, France) and Adeline Buzzi Centre de Physique Théorique, UMR 6207 CNRS-Université de Provence, Campus de Luminy, Case 907, 13288 Marseille cedex 9, France). A geometric measure of dark energy with pairs of galaxies, Nature 468, 539-541 (25 November 2010), DOI:10.1038/nature09577
  2. Charles Alcock and Bohdan Paczynski. An evolution free test for non-zero cosmological constant, Nature 281, 358-359 (04 October 1979), DOI:10.1038/281358a0
  3. Is the Universe Infinite? http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html
  4. the DEEP2 redshift survey http://deep.berkeley.edu/
  5. Christian Marinoni http://www.cpt.univ-mrs.fr/~marinoni/About/about.html
  6. Michael Strauss http://www.princeton.edu/astro/people/faculty/strauss/
  7. Charles Alcock http://www.cfa.harvard.edu/do/alcock.html
  8. Bohdan Paczynski http://www.princeton.edu/main/news/archive/S17/73/65G70/index.xml?section=topstories
  9. Shaun Cole http://astro.dur.ac.uk/~cole/
Credit : Smithsonian Astrophysical Observatory ~ Hubble Space Telescope
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment