Peta baru materi gelap memvalidasi teori gravitasi Einstein

Menggunakan data dari Teleskop Kosmologi Atacama di Chili, para ilmuwan telah membuat peta rinci distribusi materi gelap di seperempat langit.

Peta tersebut menunjukkan distribusi zona massa pada dasarnya meluas sejauh yang dapat kita lihat dalam waktu; Ini menggunakan latar belakang gelombang mikro kosmik sebagai latar belakang gambar materi gelap. Penelitian tim akan dipresentasikan di Ilmu Masa Depan dengan CMB x LSS Konferensi di Kyoto, Jepang.

“Kami telah memetakan materi gelap tak kasat mata melintasi langit hingga jarak terjauh, dan kami dengan jelas melihat kontur dunia tak kasat mata ini yang membentang ratusan juta tahun cahaya,” kata Blake Sherwin, ahli kosmologi di University of Cambridge. Universitas Princeton meluncurkan. “Sepertinya teori kita akan memprediksi.”

Materi gelap adalah istilah umum untuk materi yang menyusun sekitar 27% alam semesta, tetapi tidak dapat diamati secara langsung. Kami hanya tahu itu ada, apa pun itu, karena efek gravitasinya.

Orang-orang menyelidiki materi gelap melalui dua pendekatan utama: eksperimen berbasis Bumi dan pengamatan komprehensif alam semesta. di sana Banyak percobaan mencoba mengidentifikasi materi gelap Di tengah lautan kandidat materi gelap yang diusulkan, termasuk Aksion interaksi lemah dan partikel masif (WIMPs).

Tetapi satu-satunya cara materi gelap diamati adalah secara tidak langsung, dengan cara mengamati efek gravitasi dalam skala besar. Masukkan Teleskop Kosmologi Atacama, yang Menanggalkan alam semesta dengan lebih akurat pada tahun 2021. Peta teleskop didasarkan pada a Matter Map of the Universe dirilis awal tahun ini, yang dihasilkan menggunakan data dari Survei Energi Gelap dan Teleskop Kutub Selatan. Peta ini mendukung perkiraan rasio materi normal dan materi gelap sebelumnya dan menemukan bahwa distribusi materi tidak segumpal yang diperkirakan sebelumnya.

Peta baru ini berfokus pada minat yang terus berlanjut pada relativitas umum Einstein: bagaimana objek paling masif di alam semesta, seperti lubang hitam supermasif, menyebarkan cahaya dari sumber yang jauh. Salah satu sumber tersebut adalah Latar belakang gelombang mikro kosmikcahaya tertua yang dapat dideteksi, yang memancar setelah Big Bang.

Para peneliti telah secara efektif menggunakan latar belakang sebagai lampu latar untuk menerangi wilayah alam semesta yang lebih padat.

“Ini agak seperti bayangan, tetapi alih-alih hanya hitam dalam siluet, Anda memiliki tekstur dan gumpalan materi gelap, seolah-olah cahaya mengalir melalui tirai kain dengan banyak simpul dan tonjolan,” kata Susan Staggs. , direktur ahli kosmologi dan fisikawan Teleskop Atacama di Universitas Princeton, dalam sebuah pernyataan universitas.

“Gambar CMB biru-kuning yang terkenal adalah potret alam semesta pada satu zaman, sekitar 13 miliar tahun yang lalu, dan sekarang ini memberi kita informasi tentang semua zaman sejak saat itu,” tambah Staggs.

Analisis terbaru menunjukkan bahwa materi gelap cukup menggumpal untuk masuk ke dalam Model Standar kosmologi, yang didasarkan pada teori gravitasi Einstein.

Eric Baxter, seorang astronom Universitas Hawaii dan salah satu penulis penelitian yang menghasilkan peta materi gelap pada bulan Februari, mengatakan kepada Gizmodo melalui email bahwa peta timnya peka terhadap pergeseran merah rendah (artinya dekat, di alam semesta yang lebih muda). Di sisi lain, peta yang lebih baru berfokus secara eksklusif pada pelensaan latar belakang gelombang mikro kosmik, yang berarti pergeseran merah yang lebih tinggi dan skala yang lebih komprehensif.

“Dengan cara lain, pengukuran dan pengukuran baru kami memeriksa aspek yang agak berbeda (dan saling melengkapi) dari distribusi materi,” kata Baxter. “Dengan demikian, alih-alih bertentangan dengan hasil kami sebelumnya, temuan baru ini dapat menyajikan potongan teka-teki baru yang penting tentang potensi ketidakkonsistenan dengan model kosmologis standar kami.”

“Alam semesta mungkin kurang menggumpal dari yang diharapkan pada skala kecil dan baru-baru ini (yaitu, sistem yang diperiksa oleh analisis kami), tetapi konsisten dengan ekspektasi pada waktu sebelumnya dan pada skala yang lebih besar,” tambah Baxter.

Alat-alat baru seharusnya membantu menemukan distribusi materi di alam semesta. Sebuah teleskop yang akan datang di Observatorium Simmons di Atacama dijadwalkan untuk mulai beroperasi pada tahun 2024 dan akan memetakan langit sekitar 10 kali lebih cepat daripada Teleskop Atacama untuk kosmologi, menurut peluncuran Princeton.

dengan Kamera digital terbesar yang pernah ada Dijadwalkan untuk dipasang di Observatorium Vera Rubin, juga di Atacama, ini adalah waktu yang menyenangkan untuk observatorium berbasis darat.

Lebih lanjut: Sebuah teori materi gelap baru mengatakan ‘dark big bang’ menciptakan alam semesta yang tersembunyi