Хаббл подтверждает ускорение расширения Вселенной

Новости, spacetelescope.org

25 марта 2010

Новое исследование, возглавляемое европейскими учеными, представляет наиболее полный анализ данных одного из самых амбициозных исследований Космического Телескопа Хаббл. Эти исследователи впервые занялись использованием эффектов естественных слабых гравитационных линз для изучения расширения Вселенной.

Группа астрономов под руководством Тима Шраббака (Tim Schrabback) из Лейденской Обсерватории, произвела интенсивное изучение более 446 000 в поле COSMOS - результат самого большого исследования неба, когда-либо выполненного Хабблом. Во время исследования COSMOS, Хаббл сделал 575 слегка перекрывающихся снимков с помощью Специальной Камеры для Наблюдений, что заняло около 1000 часов наблюдений.

В дополнение к данным Хаббла, исследователи использовали красное смещение, определенное наземными телескопами, чтобы установить расстояния до 194 тыс галактик исследования (до красного смещения 5). "Беспрецендентно общее количество галактик, включенных в этот анализ, но что более важно, - количество информации о невидимых объектах Вселенной, которое мы смогли получить с помощью этих данных," говорит соавтор исследования Патрик Симон (Patrick Simon) из Университета Эдинбурга.

В частности, астрономы смогли "взвесить" крупномасштабное распределение материи в космосе на больших расстояниях. Для этого они приняли во внимание, что эта информация закодирована в искаженных формах удаленных галактик - явление, называемое слабая гравитационная линза. Используя сложные алгоритмы, команда под руководством Шреббека, улучшила стандартный метод и провела измерения форм галактик с непревзойденной точностью. Результаты исследования будут опубликованы в новом номере журнала Астрономия и Астрофизика.

Тщательность и масштаб проведенного исследования дает независимое подтверждение, что расширение Вселенной ускоряется дополнительным, загадочным компонентом, который называется "темная энергия". Других независимых подтверждений не так уж и много. Ученым необходимо знать, как происходило формирование сгустков материи, как они эволюционировали в истории Вселенной и как на них влияли гравитация, сжимающая материю вместе и темная энергия, расталкивающая ее на куски, ускоряя расширение Вселенной. "Темная энергия влияет на наши измерения двумя способами. Во-первых, в ее присутствии скопления галактик растут медленнее, и во-вторых, она меняет то, как расширяется Вселенная, приводя к тому, что более далекие галактики искажаются более эффективно. Наш анализ учитывает оба эффекта," говорит соавтор исследования Бенджамин Жоакими (Benjamin Joachimi) из Университета Бонна. "Наше исследование также дает дополнительное подтверждение Эйнштейновской Общей Теории Относительности, предсказывающей, что сигнал, прошедший через гравитационную линзу, зависит от красного смещения," добавляет Мартин Килбингер из Института Астрофизики Парижа.

Большое число галактик, включенных в это исследование, вместе с красными смещениями, приводит к тому, что можно построить объемную карту, что поможет нам увидеть галактическое население и его распределение в этой части Вселенной. "С точной информацией о расстояниях до галактик мы можем определить их распределение," отмечает Ян Хартлап (Jan Hartlap) из университета Бонна. "До этого большинство исследований делались в двух измерениях, вроде рентгеновской фотографии грудной клетки. Наше исследование - скорее трехмерная реконструкция скелета. И на нем мы видим контуры темной материи - от молодости Вселенной до настоящего времени," комментирует Виллиам Хай (William High) из Гарвардского Университета.

Исследование COSMOS было выбрано потому, что оно считается репрезентативной выборкой Вселенной. С этими тщательными работами как та, которую возглавляет Шреббек, астрономы смогут когда-нибудь применить этот метод к более широким областям, показав нам, как Вселенная выглядит на самом деле.