Astronomowie znaleźli nowy sposób wykrywania jednych z najstarszych elementów we Wszechświecie.
Mowa o oscylacjach barionowych, inaczej BAO (Baryon Acoustic Oscillations). To subtelne fale, kołyszące kosmiczną materię przez pierwsze 300 tys. lat istnienia Wszechświata. Dzisiaj są one popularnym przedmiotem badań, ponieważ stanowią jedną z nielicznych wskazówek o Wielkim Wybuchu, którą można namierzyć. Co ważne, astronomowie wykorzystują oscylacje barionowe do mierzenia odległości w kosmosie i tempa rozszerzania się Wszechświata.
Dawniej badacze skupiali się na gromadach galaktyk, aby zaobserwować te kosmiczne fale. Natomiast nowe badania mają na celu wykrycie przeoczonych fal po kształtach i ułożeniu galaktyk. Ta własność Wszechświata może zapewnić dotąd ignorowany „obiecujący kosmologiczny próbnik”, jak piszą naukowcy.
Aby wypełnić tę lukę, zespół przyjrzał się rozbieżnościom w ułożeniu miliona galaktyk, analizując jak bardzo są rozciągnięte. W konsekwencji ujawniło to ilość pobliskich galaktyk w polu grawitacyjnym. Następnie badacze zrobili zbliżenie na galaktyki, które nie są mocno rozciągnięte. Stanowiły odmieńców w bazie danych.
„W tych punktach galaktyki nie są skierowane tak jak powinny. Statystyki mówią nam, że właśnie tam znajdują się oscylacje barionowe, ponieważ fale te zachowują się, jak punkty przyciągania grawitacyjnego” – powiedział Antonio Cuesta, astrofizyk na Uniwersytecie w Kordobie oraz jeden z autorów nowych badań.
Nowy sposób wykrywania BAO jest dość niezależny, dlatego pomaga naukowcom dokładniej mierzyć położenia galaktyk i ich odległości we Wszechświecie. Twierdzą oni, że docelowo ta wiedza może być wykorzystana do lepszego mapowania kosmosu.
Nowatorska metoda ujawnia również więcej faktów o ekspansji Wszechświata, która jest zagadką samą w sobie, gdyż przyspiesza ona w tempie, którego badacze nie są w stanie wyjaśnić. Według zespołu ten mechanizm może pomóc w obliczeniach ilości ciemnej materii i energii (która poniekąd może być odpowiedzialna za przyspieszającą ekspansję) znajdujących się w naszym Wszechświecie.
Wizja artystyczna obrazująca przykładowy rozkład BAO.
Wspomniane badania nie są jedynym wysiłkiem podjętym, aby wykryć oscylacje barionowe. Ten przełom zawdzięczamy dwóm niezależnym zespołom, które zauważyły sygnał podczas analizy danych z pobliskich galaktyk w 2005 roku. W tamtym czasie ustalono wielkość sygnałów BAO na 150 milionów parseków.
Jednym z celów teleskopu Euclid ESA jest zmierzenie przynajmniej niektórych z tych sygnałów. Teleskop wystartował w lipcu, znajduje się się na wysokości ponad 1,6 milionów kilometrów nad Ziemią, a jego zadaniem jest szukanie ciemnej materii i energii. Niedawno wysłał do domu pierwsze zdjęcia.
Publikacja pojawiła się w lipcu tego roku w Nature Astronomy.
Dowiedz się więcej o powstaniu i znaczeniu BAO!
Korekta – Matylda Kołomyjec
