Badania słabego obiektywowania, takie jak HSC , preferują nieco mniej solidny Wszechświat (po lewej) niż przewidywany model Plancka (po prawej). Istnieje niewielka, ale zauważalna różnica w obrazach
Niedawno naukowcom udało się uwolnić najgłębszą, obszerną trójwymiarową mapę rozkładu materii w przestrzeni. Pozwala to zwiększyć dokładność ograniczeń dla ciemnej energii za pomocą przeglądu Hyper Suprime-Cam (HSC).
Współczesny wszechświat jest raczej dużym miejscem. Przestrzeń powiększyła się w ciągu ostatnich 14 miliardów lat, grawitując galaktyki i ciemną materię i tworząc niesamowity krajobraz z pustkami. Materia przyciągająca grawitację wpływa również na naszą wizję obiektów astronomicznych. Kiedy światło przemieszcza się z odległych galaktyk do Ziemi, przyciąganie grawitacyjne z innych obiektów na ścieżce pochyla blask. W rezultacie obserwowane galaktyki są zniekształcone z powodu zjawiska soczewkowania grawitacyjnego. W obrębie takich zniekształceń ukryta jest duża ilość informacji, co pozwala na lepsze zrozumienie rozkładu materii we Wszechświecie i natury ciemnej energii.
Mapa HSC opiera się na danych z japońskiego teleskopu Subaru i pozwala badaczom mierzyć zniekształcenia grawitacyjne na obrazach z 10 milionów galaktyk.
Po lewej: Trójwymiarowa mapa ciemnej materii Wszechświata, pochodząca z jednego z sześciu obszarów obserwacji HSC i wyświetlana w tle z różnymi odcieniami niebieskiego (jasne obszary są ciemną materią). Mapa pochodzi od zniekształceń form galaktycznych, wskazanych przez białe linie. Ich długość przenosi wielkość zniekształcenia, a kąt odpowiada kierunkowi. Po prawej: Pomiary są aktywowane przez światło z odległych galaktyk przechodzących przez Wszechświat i odbiegających materią w różnych epokach HSC skanuje najbliższy Wszechświat w węższej, ale głębokiej formie, dzięki czemu można badać słabsze galaktyki i tworzyć wyraźną mapę rozkładu ciemnej materii.
Naukowcy porównali nową mapę z fluktuacjami przewidywanymi przez obserwacje satelitarne Plancka. Pomiary HSC były niższe, ale model Plancka był statystycznie spójny. Sytuacja z mniejszymi wynikami nadal budzi wątpliwości, czy ciemna energia prowadzi jako kosmologiczna stała Einsteina.
Kosmologiczne ograniczenia dzisiejszego gromady wszechświata (S8) są przewidywane na podstawie obserwacji przestrzeni w różnych momentach. Pomiar HSC jest wyświetlany na czerwono i jest uważany za jeden z najbardziej odległych pomiarów wykorzystujących słabe soczewkowanie grawitacyjne. Powinny być porównane z wynikami Plancka, uzyskanymi z obserwacji promieniowania tła w najwcześniejszym Wszechświecie i innych współczesnych eksperymentów KiDS i DES
Mapa zapewnia pełniejszy obraz ilości ciemnej energii, ujawniając szczegóły jej właściwości i udział w przyspieszaniu procesu ekspansji przestrzennej. Pomiar zniekształceń spowodowanych soczewkowaniem grawitacyjnym jest trudny. Faktem jest, że efekt ten jest niewielki, a atmosfera, teleskop i detektor mogą tworzyć zniekształcenia w postaciach galaktycznych. Aby uzyskać dokładne informacje, naukowcy muszą mieć pewność, że wszystkie efekty dotyczą tylko soczewkowania.
Badania soczewkowania, podobnie jak HSC, preferują znacznie mniej solidny Wszechświat niż przewidywał Planck. Obrazy pokazują niewielką, ale zauważalną rozbieżność z modelem komputera. Czy to fluktuacja statystyczna? Astronomowie nadal gromadzą więcej danych, aby zrozumieć ten problem.
Dlatego zespół opracował szczegółowe modelowanie danych symulacyjnych dla HSC na podstawie obrazów z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. W tych symulacjach udało się znaleźć poprawki do form galaktycznych w celu usunięcia zniekształceń formy spowodowanych przez efekty zewnętrzne. Wyniki pochodzą z pierwszego roku danych z badania HSC. Ogólnie HSC powinno zbierać dane przez 5 lat, co jeszcze lepiej ujawni zachowanie ciemnej energii i pomoże w badaniu ewolucji galaktyk i masywnych gromad galaktycznych.
