Fra en pressemelding fra NRAO:
Mørk energi er etiketten forskere har gitt til det som får universet til å utvide seg med en akselererende hastighet, og antas å utgjøre nesten tre fjerdedeler av universets masse og energi. Fysikere har avanserte konkurrerende teorier for å forklare akselerasjonen, og mener den beste måten å teste disse teoriene på er å presis måle store kosmiske strukturer. En ny teknikk utviklet for Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) har gitt astronomer en ny måte å kartlegge store kosmiske strukturer som mørk energi.
Lydbølger i materienergisuppen fra det ekstremt tidlige universet antas å ha etterlatt påviselige avtrykk på den store skalaen av galakser i universet. Forskerne utviklet en måte å måle slike avtrykk ved å observere radioutslipp av hydrogengass. Teknikken deres, kalt intensitetskartlegging, når den ble brukt på større områder av universet, kunne avsløre hvordan en slik storstilt struktur har endret seg i løpet av de siste milliarder årene, og gir innsikt i hvilken teori om mørk energi som er den mest nøyaktige.
"Prosjektet vårt kartla hydrogengass til større kosmiske avstander enn noen gang før, og viser at teknikkene vi utviklet kan brukes til å kartlegge enorme volumer av universet i tre dimensjoner og for å teste de konkurrerende teoriene om mørk energi," sa Tzu-Ching Chang , fra Academia Sinica i Taiwan og University of Toronto.
For å få resultatene sine brukte forskerne GBT for å studere et område med himmel som tidligere hadde blitt kartlagt i detalj i synlig lys av Keck II-teleskopet på Hawaii. Denne optiske undersøkelsen brukte spektroskopi for å kartlegge lokasjonene til tusenvis av galakser i tre dimensjoner. Med GBT, i stedet for å lete etter hydrogengass i disse individuelle, fjerne galaksene - en skremmende utfordring utover de tekniske kapasitetene til nåværende instrumenter - benyttet teamet sin intensitetskartleggingsteknikk for å akkumulere radiobølgene som avgis av hydrogengassen i store volumer plass inkludert mange galakser.
"Siden den tidlige delen av 1900-tallet har astronomer sporet utvidelsen av universet ved å observere galakser. Den nye teknikken vår gjør det mulig for oss å hoppe over galaksedeteksjonstrinnet og samle radioutslipp fra tusen galakser om gangen, så vel som alt det svakt glødende materialet dem imellom, sier Jeffrey Peterson fra Carnegie Mellon University.
Astronomene utviklet også nye teknikker som fjernet både menneskeskapte radioforstyrrelser og radioutslipp forårsaket av mer nærliggende astronomiske kilder, og etterlot bare de ekstremt svake radiobølgene som kom fra den svært fjerne hydrogengassen. Resultatet var et kart over en del av den "kosmiske nett" som korrelerte pent med strukturen som ble vist av den tidligere optiske studien. Teamet foreslo først sin intensitetskartleggingsteknikk i 2008, og deres GBT-observasjoner var den første testen av ideen.
"Disse observasjonene oppdaget mer hydrogengass enn alt tidligere oppdaget hydrogen i universet, og på avstander ti ganger lenger enn noe radiobølgeavgivende hydrogen sett før," sa Ue-Li Pen fra University of Toronto.
"Dette er en demonstrasjon av en viktig teknikk som har et stort løfte om fremtidige studier av utviklingen av storstilt struktur i universet," sa sjefforsker Chris Carilli, National Radio Astronomy Observatory, som ikke var en del av forskerteamet.
I tillegg til Chang, Peterson og Pen, inkluderte forskerteamet Kevin Bandura fra Carnegie Mellon University. Forskerne rapporterte om sitt arbeid i 22. juli-utgaven av det vitenskapelige tidsskriftet Nature.
