کاتالوگهای بررسی انرژی تاریک 226 میلیون کهکشان

آخرین نسخه منتشر شده از نظرسنجی انرژی تاریک، میلیونها کهکشان را فهرست‌بندی می‌کند و نقشه خوشه کهکشانها را در فضا و زمان ترسیم می‌کند.

در نظرسنجی انرژی تاریک ده منطقه در آسمان به عنوان “زمینه‌های عمیق” انتخاب شدند که دوربین انرژی تاریک چندین بار از آنها تصویربرداری می‌کند و یک نگاه اجمالی از کهکشانهای دور را ارائه می‌دهد و به تعیین توزیع سه‌بعدی آنها در جهان کمک می‌کند. این تصویر مملو از کهکشان است – در واقع تقریباً هر شی موجود در این تصویر کهکشان است. برخی از استثناها شامل دوازده سیارک و همچنین تعداد انگشت‌شماری از ستاره‌های پیش‌زمینه در کهکشان راه شیری ما هستند.

Dark Energy Survey / DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA; Acknowledgments: T.A. Rector / M. Zamani / D. de Martin

در یکی از بزرگترین بررسیهای آسمان که تاکنون انجام شده است، ستاره‌شناسان 226 میلیون کهکشان تا فاصله 7 بیلیون سال نوری از ما را در منطقه‌ای بررسی کرده‌اند که حدود یک هشتم کل آسمان را پوشش می‌دهد. این گنجینه داده‌ها بهترین تحقیق در مورد تکامل کیهانی را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد و نقش ماده تاریک و انرژی تاریک را در شکل‌گیری ساختار در مقیاس بزرگ جهان روشن می‌کند.

نظرسنجی انرژی تاریک (DES) در آگوست 2013 آغاز شد. در تاریخ 27 ماه می، با همکاری بین‌المللی دومین نسخه داده خود را منتشر کرد که سه سال اول مشاهدات را پوشش می‌داد. نتایج در 30 مقاله علمی موجود در وب سایت DES شرح داده شده است. René Laureijs، دانشمند پروژه مأموریت اقلیدس آژانس فضایی اروپا می‌گوید: “این مجموعه داده زیبا می‌باشد.”

نتایج جدید از مدل محبوب ΛCDM پشتیبانی می‌کنند که در آن جهان توسط 68.5٪ انرژی تاریک (یا lambda ، Λ) و 26.6٪ ماده تاریک سرد اداره می‌شود – مواد مرموزی که بقیه 4.9٪ ماده “طبیعی” کهکشانها را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد، ستاره‌ها، سیارات و مردم. یک اختلاف وجود دارد: درست مثل نظرسنجی‌های دیگر، DES دریافت که جهان فعلی چند درصد کمتر از آنچه است که مدل ΛCDM پیش‌بینی می‌کند. هیچ کس نمی‌داند چرا.

ستاره واقعی این بررسی دوربین عظیم انرژی تاریک 570 مگاپیکسلی است که توسط وزارت انرژی در فرمیلب در شیکاگو ساخته شده و در کانون اصلی تلسکوپ 4 متری بلانکو در رصدخانه بین آمریکایی سرو تولولو در شیلی نصب شده است. شب به شب، صدها نوردهی 90 ثانیه‌ای را که هر کدام به اندازه چهار ماه کامل است، ثبت کرده است. در طول سالها، کل منطقه بررسی 5000 متر مربع حداقل 10 بار به اندازه محدود 23.3 تصویربرداری شده است، در حالی که ده میدان عمیق به طور مکرر و حتی با جزئیات بیشتر مورد مطالعه قرار گرفتند.

دوربین بررسی انرژی تاریک در اتاق ایزوله

DOE / FNAL / DECam / R. Hahn / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA

براساس روشنایی کهکشان در پنج باند طول موج در نور مرئی و نزدیک به مادون قرمز، تیم DES می‌تواند “تغییر قرمز فتومتریک” آن را تعیین کند که تخمین فاصله آن به سختی اما قابل اطمینان است. بنابراین، ستاره‌شناسان قادر به درک تکامل خوشه کهکشان در طول تاریخ جهان هستند، که عملکرد ماده تاریک و انرژی تاریک را روشن می‌کند. تخمین به اصطلاح این برش کیهانی – اعوجاج شکل دقیقه به دلیل ضعف عدسی گرانشی – اطلاعات بیشتری در مورد توزیع ماده تاریک ارائه می‌دهد. تجزیه و تحلیل دقیق داده‌ها در مرکز ملی برنامه‌های ابر رایانه در دانشگاه ایلینوی انجام شد.

اگرچه بررسی انرژی تاریک در اوایل سال 2019 به پایان رسید، سه سال گذشته داده‌ها هنوز در حال پردازش هستند. نتایج ممکن است تا چند سال دیگر منتشر نشود. در همین حال، یک بررسی کهکشان طیف‌سنجی به همان اندازه چشمگیر، چند هفته پیش در تلسکوپ 4 متری مایال در رصدخانه ملی کیت پیک در آریزونا رسماً انجام شد. ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک که به همین ترتیب نام گرفته، قصد دارد طی پنج سال آینده طیف واقعی دهها میلیون کهکشان و اختروش را به تصویر بکشد.

مأموریت فضایی اقلیدس که قرار است در اواخر سال 2022 پرتاب شود، یک تحقیق حتی بزرگتر و عمیقتر با اهداف مشابه کیهان‌شناسی انجام خواهد داد. طبق گفته لاوریجز دانشمند پروژه، اقلیدس حدود 15 برابر بیشتر از انرژی تاریک کهکشانها را با مسافت 10 بیلیون سال نوری مطالعه خواهد کرد، هم با اندازه‌گیری میزان روشنایی آنها (با تمرکز بر روی مادون قرمز) و هم با گرفتن طیف آنها. وی می‌گوید: “ما برای تأیید صحت مدل ΛCDM واقعاً به دقت بالاتری نیاز داریم.”

منبع:

DARK ENERGY SURVEY CATALOGS 226 MILLION GALAXIES

BY: GOVERT SCHILLING MAY 28, 2021

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/dark-energy-survey-catalogs-226-million-galaxies/