Forskare har hittat ett nytt sätt att mäta mörk energi – den mystiska kraften som accelererar expansionen av hela universum – med hjälp av data från vår egen kosmiska bakgård.
Sedan upptäckten i slutet av 1990-talet mörk energi har blivit kosmologins huvudproblem. Kort sagt, vi har ingen aning om vad mörk energi är. Men vad det än är, är det direkt ansvarigt för accelerationen universums expansionoch kosmologer har utvecklat en mängd olika verktyg för att lära sig mer om det.
Till exempel kan astronomer studera ljusstyrkan hos avlägsna objekt supernova Explosioner för att mäta hur snabbt de rör sig ifrån oss. Du kan se tillbaka till början av kosmos och identifiera de grundläggande komponenterna som spelade en viktig roll vid den tiden. Du kan till och med kartlägga utvecklingen av de största strukturerna i universum och ta reda på hur mörk energi påverkar den utvecklingen.
Relaterad: Vi har aldrig sett mörk materia och mörk energi. Varför tror vi att de finns?
Den största utmaningen med alla dessa tekniker är att de kräver både djupa och omfattande mätningar och studera stora volymer av universum. Det känns logiskt; Vi känner inte effekterna av mörk energi i solsystemet eller i världen Vintergatanför övergripande mörk energi är en mycket svag effekt och överväldigas lätt av de kraftfulla krafter som verkar inom galaxer.
Men nu har två forskare hittat ett sätt att använda förvånansvärt små skalor för att mäta mörk energi, diskuterar de i en artikel som lämnats in till The Astrophysical Journal Letters, tillgänglig i förtryck arXiv.
Tekniken bygger på att mörk energi påverkar relationerna mellan varje par av galaxer. Galaxer vill naturligtvis attrahera varandra och dra varandra med sin kraft tyngd. Men denna naturliga impuls till kluster motarbetas av den mörka energin själv, som fungerar som en antigravitationskraft, som trycker isär galaxer.
Om galaxer redan är tillräckligt nära, givet tillräckligt med tid, kommer de att överväldiga den mörka energin och kollidera. Men om de är för långt ifrån varandra kommer deras ömsesidiga attraktion aldrig att räcka för att motverka den mörka energin och de kommer att slitas isär för alltid.
Den galax som ligger närmast Vintergatan är Andromeda galaxensom är cirka 2,5 miljoner ljusår bort. De två galaxerna är på kollisionskurs och kommer så småningom att börja smälta samman om cirka 5 miljarder år. Men den här sammandrabbningen blir inte direkt frontal. De två galaxerna kretsar långsamt om varandra när de närmar sig, vilket tar cirka 20 miljarder år att slutföra en hel omloppsbana – vilket betyder att vi inte ens kommer att göra en enda hel omloppsbana innan kollisionen och sammanslagningen börjar.
Den ömsesidiga attraktionen är alldeles för stark för att mörk energi ska sluta, men forskarna fann att närvaron av mörk energi i kosmos påverkar de två galaxernas omloppsbana runt varandra och den slutliga tidpunkten för nedslaget. Så vi kan använda mätningar av Andromedas exakta position och rörelse för att få grepp om mörk energi utan att behöva ge sig ut i det vidare universum.
Liknande inlägg:
— 1 500 supernovor ger den mest detaljerade studien av mörk energi och mörk materia hittills
— Mystisk mörk energi är jämnt fördelad över kosmos
— Svarta hål kan vara källan till mystisk mörk energi
Tekniken är dock fortfarande i sin linda. För att kunna använda Andromeda för att mäta mörk energi måste vi ha utmärkta mätningar av mörk energi Massa av både Vintergatan och Andromeda. Ju mer osäkra vi är med dessa mätningar, desto mer oprecist kan vi bestämma inverkan av mörk energi på vår gemensamma bana.
Medan astronomer inte har kunnat ge mer exakta mätningar av mörk energi, hoppas de att framtida förfining av tekniken, såväl som tillämpningar på fler par av kolliderande galaxer, kommer att hjälpa oss att lösa detta förbryllande mörka energimysterium.