Zespół kierowany przez uczonych z Uniwersytetu w Chicago otrzyma w ciągu pięciu 16,6 miliona dolarów od Narodowej Fundacji Nauki (National Science Foundation). Pieniądze zostaną przeznaczone na budowę teleskopu na Biegunie Południowym. Przyrząd umożliwi zrozumienie najbardziej skrywanych tajemnic Wszechświata.

Teleskop pomoże uczonym poznać nowe szczegóły dotyczące tajemniczego zjawiska nazywanego ciemną energią. Powoduje ona przyspieszanie tempa rozszerzania się Wszechświata. Możliwe stanie się skojarzenie einsteinowskiej stałej kosmologicznej z zaobserwowanym typem energii. “Grawitacja” ciemnej energii działa odpychająco. Zwiększa ona rozmiary Wszechświata pokonując zwykłą siłę przyciągania działającą między wszystkimi formami materii. Ciemna energia jest niewidoczna ale astronomowie są w stanie dostrzec jej wpływ na gromady galaktyk, które powstały w ciągu ostatnich kilku miliardów lat.

Dzięki teleskopowi na Biegunie Południowym będziemy w stanie zobaczyć kiedy i jak powstały gromady galaktyk. Procesy te bardzo mocno zależą od natury ciemnej energii, tajemniczego składnika Wszechświata” – powiedział kierujący projektem John Carlstrom z Uniwersytetu w Chicago. “O istnieniu ciemnej energii dowiedzieliśmy się zaledwie kilka lat temu. Nikt na razie nie wie czym ona jest“.

Partnerami zespołu Carlstroma są uczeni z Uniwersytetu Illinois, Uniwersytetu w Kalifornii i Centrum Astrofizycznego Harvard-Smithsonian.

Jednym z naszych głównych celów jest dowiedzenie się czym jest ciemna energia” – powiedział Bruce Winstein. “Czy jest to stała kosmologiczna, czy też raczej wielkość zmieniająca się? Teleskop na Biegunie da nam wiele wartościowych informacji na ten temat“.

Zrozumienie ciemnej energii jest jednym z najważniejszych zadań dla astronomii w trwającej dekadzie. Budowany teleskop jest na liście priorytetów naukowych na najbliższe 10 lat. “Wykonujemy następny krok w kierunku zrozumienia dziwnej kosmologii, z którą przyszło nam się zmagać” – powiedział Tony Stark z Centrum Harvard-Smithsonian.

Teleskop będzie miał 8 metrów średnicy i będzie pracował na falach o długościach krótszych niż milimetr, od mikrofal do podczerwieni. Uczeni z Berkeley zbudują układ złożony z tysiąca detektorów ciepła, największy jaki dotąd skonstruowano.

Detektory będą w stanie zmierzyć różnice temperatury nieba wynoszącą 10 milionowych części stopnia.

Teleskop zostanie umieszczony w Stacji Narodowej Fundacji Nauki na Biegunie. Zaletą tej lokalizacji jest czyste i suche antarktyczne niebo.

Nowy teleskop ma działać przez 4 lata. Pierwszym jego celem będzie przegląd jednej dziesiątej nieba w poszukiwaniu efektu Sunajewa-Zeldowicza w gromadach galaktyk. Efekt ten pojawia się, gdy kosmiczne promieniowanie tła (pozostałość po Wielkim Wybuchu) przechodzi przez gaz znajdujący się w gromadach galaktyk. Oddziałując z gazem część promieniowania tła zmienia częstość. Teleskop będzie mierzył niewielkie wahania jego temperatury i sporządzał obraz rozkłady gazu w gromadzie.

Carlstrom i jego grupa będą obserwować jak gromady powstawały i ewoluowały przez kilka ostatnich miliardów lat. To stosunkowo niedawno w porównaniu z wiekiem Wszechświata szacowanym na 14 miliardów lat.

Uczeni spodziewają się, że po roku pracy możliwe będzie sprawdzenie teorii stałej kosmologicznej. Jeśli pomysł Einsteina okaże się poprawny, będzie to oznaczało, że wpływ ciemnej energii na rozszerzanie się Wszechświata był 5 miliardów lat temu mniejszy niż obecnie.

Teleskop na Biegunie będzie uzupełnieniem innego projektu kierowanego również przez Carlstroma, the S-Z Array w Owens Valley w Kalifronii. Podczas gdy teleskop biegunowy będzie obserwować 4000 stopni kwadratowych w ciągu roku, S-Z Array dostarczy więcej szczegółów. Jest on układem ośmiu 3,5-metrowych teleskopów obserwujących 12 stopni kwadratowych na rok.

Autor

Michał Matraszek