اولین نتایج از بررسی "انرژی تاریک" منتشر شد

به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، پروژه "بررسی انرژی تاریک"(DES) از الگوهای ساختار کیهانی همانطور که در توزیع فضایی صدها میلیون کهکشان مشاهده می‌شود، استفاده می‌کند تا ماهیت "انرژی تاریک" که منبع شتاب کیهانی است را نشان دهد.

از زمان شروع این پروژه در سال 2013، بیش از 10 درصد از آسمان با یک دوربین دیجیتالی 570 میلیون پیکسلی و پنج فیلتر نوری برای تخمین فواصل انتقال به سرخ نقشه برداری شده است. اخترشناسان و منجمان موسسه "CfA" بخشی از گروهی متشکل از بیش از 400 دانشمند در هفت کشور جهان هستند که روی "DES" کار می‌کنند و سال گذشته اولین مجموعه داده‌های حاصل را منتشر کردند.

انتقال به سرخ، سرخ‌کیب یا سرخگرایی(Redshift) پدیده‌ای است که در آن نور گسیل شده از یک جرم(امواج مرئی، فرابنفش، اشعه ایکس، اشعه گاما وغیره) به سمت طول موج قرمز در انتهای طیف می‌رود. یعنی نوری که توسط طیف‌سنج ثبت می‌شود طول موجی بلندتر و بسامدی کمتر از نور گسیل‌ شده از منبع دارد. به طور مثال این پدیده هنگامی رخ می‌دهد که منبع تولید نور در حال دور شدن از بیننده باشد.

"نواحی پوچ" یا حفره‌های کیهانی بیشترین حجم گیتی را اشغال کرده‌اند. برخلاف خوشه‌های کهکشانی و سایر ساختارهای متراکم که به شدت تحت تأثیر اثر گرانشی قرار دارند و فارغ از فرآیندهای مربوط به شکل گیری کهکشان‌ها، این حفره‌ها تحت فشارترین و چگال‌ترین مناطق گیتی هستند و پویایی(دینامیک) نسبتاً ساده‌ای دارند. این امر باعث می‌شود که موارد خوبی برای تنظیم پارامترهای کیهانی باشند.

در اخترشناسی، نواحی پوچ(Void) به فضاهای خالی گسترده میان رشته‌های کهکشانی گفته می‌شود که شامل هیچ یا تعداد بسیار کمی کهکشان هستند. نواحی پوچ نخستین بار در سال 1978 در خلال مطالعه‌ای که توسط "استیفن گرگور" و "لیرد ای. تامسون" در رصدخانه ملی "کیت پیک" انجام می‌شد، کشف شدند. نواحی پوچ عموماً قطری از 11 تا 150 مگاپارسک دارند و به نواحی پوچ بزرگی که عاری از ابرخوشه‌های کهکشانی هستند، ابرپوچی(Supervoid) گفته می‌شود. نواحی پوچی که در مناطق چگال‌تر قرار دارند از نواحی پوچی که در مناطق کم‌تراکم‌تر قراردارند، کوچکتر هستند. گمان می‌رود که نواحی پوچ بر اثر نوسانات آکوستیک باریون در مه‌بانگ پدید آمده‌ باشند. این با ناهمسان‌گردی‌های کوچک ناشی از اغتشاشات کوانتومی در جهان اولیه شروع شده و با گذر زمان گسترش یافتند و سرانجام این ساختار کف‌مانند «شبکه کیهانی» از نواحی پوچ و رشته‌های کهکشانی که امروزه مشاهده می‌شود، شکل گرفت.

بر پایه اثر "زاکس-ولف" به نظر می‌رسد که نواحی پوچ با دمای مشاهده‌ شده از تابش زمینه کیهانی مرتبط باشند. بخش‌های سردتر با نواحی پوچ در تناظر هستند، در حالی‌ که بخش‌های گرم‌تر با رشته‌های کهکشانی متناظر هستند. با توجه به اینکه اثر زاکس ولف تنها زمانی قابل توجه است که جهان از تابش یا انرژی تاریک پر شده باشد، وجود نواحی پوچ برای ارائه شواهد فیزیکی انرژی تاریک بسیار با اهمیت است.

"دیوید جیمز" یک ستاره شناس موسسه "CfA" و از اعضای پروژه همکاری "DES" و یکی از مؤلفان مقاله جدید است که اولین نسخه از داده‌ها را با هدف توصیف رابطه بین جرم و نور حفره‌های کیهانی بررسی می‌کند.

دانشمندان از مدل سازی آماری برای تجزیه و تحلیل توزیع دو بعدی کهکشان‌ها و توزیع سه بعدی آنها استفاده می‌کنند که دومی از محاسبه فاصله کهکشان از انتقال به سرخ‌های تعیین شده فوتومتریکی آنها به دست می‌آید.

دانشمندان دریافتند که این دو روش با یکدیگر به خوبی مطابقت دارند، چرا که فیزیک این حفره‌ها بسیار ساده است و در آن میزان مقیاس نور ساطع شده رابطه مستقیم با جرم دارد.

حفره‌های با قطر بین صد تا ششصد میلیون سال نوری به اندازه کافی مناسب هستند تا آزمایشات مربوط به رابطه جرم با نور را با کارایی بهتر از 10 درصد پشت سر بگذارند.

با رصدها و مشاهدات آینده، آمارهای بهبود یافته باید آزمایش‌های سازگارتر و مفیدتر و نسبیت عام و سناریوهای ماده تاریک را میسر کند.