Entfernte Schwarze Löcher kartieren die dunkle Energiegeschichte des Universums
Licht von entfernten Quasaren (rote Punkte links) wird beim Durchgang durch Wasserstoffgaswolken teilweise absorbiert. Astronomen, die an der BOSS-Vermessung arbeiten, nutzten diesen Effekt, um die Geschichte der dunklen Energie in der alten Vergangenheit des Universums zu untersuchen. (Bildnachweis: Zosia Rostomian, Lawrence Berkeley National Laboratory; Nic Ross, BOSS Lyman-alpha Team, Berkeley Lab; und Springel et al, Virgo Consortium und Max-Planck-Institut für Astrophysik)
Extrem helle Schwarze Löcher, die Materie im fernen Universum verschlingen, haben Astronomen vor mehr als 10 Milliarden Jahren ein Fenster in die Vergangenheit geboten, um dunkle Energie zu untersuchen.
Dunkle Energie ist die mysteriöse Kraft, für die man glaubt alles im Universum auseinander ziehen , was dazu führt, dass sich die Raumzeit ausdehnt und sich Galaxien immer weiter voneinander entfernen, alles in einem beschleunigten Clip.
Dunkle Energie, was auch immer es ist, scheint derzeit die Anziehungskraft der Schwerkraft zu übertreffen, die Galaxien und alles im Universum näher zusammenzieht. Dies war jedoch nicht immer der Fall. Als das Universum jung war, denken Astronomen, dass der Einfluss der dunklen Energie gering war und die Schwerkraft siegte.
Um diese Idee zu bestätigen und zu erfahren, wann die Schwerkraft den Kampf gegen die dunkle Energie verloren hat, müssen Astronomen in der Zeit zurückblicken. Sie tun dies, indem sie extrem weit entfernte Objekte untersuchen, deren Licht Milliarden von Jahren gebraucht hat, um uns auf der Erde zu erreichen, und so ein Bild von ihnen präsentieren, wie sie vor langer Zeit waren. [ Bilder: Urknall & frühes Universum ]
Jetzt berichten Forscher über Beobachtungen des frühen Universums aus dem Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), der Tausende von entfernten Objekten, Quasare genannt, untersuchte, um das Universum vor bis zu 11,5 Milliarden Jahren zu kartieren. Quasare sind aktive Schwarze Löcher, die viel Licht freisetzen, wenn sie sich mit Materie verschlingen.
'Keine Technik für die Erforschung der dunklen Energie war zuvor in der Lage, diese alte Ära zu untersuchen, eine Zeit, in der die Materie noch dicht genug war, um die Expansion des Universums durch die Schwerkraft zu verlangsamen, und der Einfluss der dunklen Energie noch nicht zu spüren war', BOSS Der Hauptforscher David Schlegel, ein Astrophysiker am Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien, sagte in einer Erklärung. „In unserer Zeit beschleunigt sich die Expansion, weil das Universum von dunkler Energie dominiert wird. Wie dunkle Energie den Übergang von der Verzögerung zur Beschleunigung bewirkt hat, ist eine der schwierigsten Fragen der Kosmologie.'
Mit dem Sloan Foundation Telescope am Apache Point Observatory in New Mexico beobachteten die BOSS-Wissenschaftler mehr als 48.000 weit entfernte Quasare. Bei den Messungen handelte es sich um sogenannte Spektren, die Licht in seine einzelnen Wellenlängen zerlegen. In diesem Fall enthüllten die Spektren wichtige Informationen über Gaswolken, die das Licht der Quasare auf seinem Weg von ihnen zum Teleskop durchquerte.
Durch die Untersuchung der Gasverteilung im Universum erstellten die Wissenschaftler eine großformatige Karte der Verteilung der Materie im Weltraum. Diese Ausbreitung offenbart Variationen – sogenannte baryonische akustische Oszillationen – die kurz nach der Geburt des Universums auftraten und die einen kosmischen Herrscher liefern, um zu messen, wie schnell sich das Universum in verschiedenen Stadien in der Vergangenheit ausdehnte.
'Wir blicken zurück in das von Materie dominierte Universum, als die Expansion verlangsamte und dunkle Energie schwer zu erkennen war', sagte der Berkeley-Astrophysiker Martin White. „Der Übergang von einer verlangsamten Expansion zu einer beschleunigten Expansion war ein scharfer, und jetzt leben wir in einem Universum, das von dunkler Energie dominiert wird. Das größte Rätsel in der Kosmologie ist: Warum jetzt?'
Die Kartierungstechnik mit Quasar-Spektren wurde noch nie zuvor durchgeführt und stellt einen technologischen Durchbruch dar, so die Forscher.
'Als ich diese Idee 2003 einer Konferenz von Kosmologen vorstellte, hielten sie sie für verrückt', sagte White. „Neun Jahre später hat BOSS gezeigt, dass es sich um eine erstaunlich leistungsfähige Technik handelt. Es hat unsere kühnsten Träume übertroffen.'
Folgen Sie guesswhozoo.com auf Twitter @spacedotcom . Wir sind auch dabei Facebook & Google+ .
