Gravitatsiooniläätsed galaktilistes klastrites, nagu Abell 370, aitavad teadlastel mõõta tumeda aine levikut
Teadlased loodavad mõista ühte võimsamatest kosmoloogia saladustest, simuleerides selle mõju galaktilisele klastrile. See on umbes tume energia. Arvatakse, et see on tema jõud, mis muudab universumi laiemaks ja kiiremaks. Probleem on selles, et me ei tea midagi pimedas energiast, välja arvatud see, et see võib olla peaaegu kõik.
Huvitav on, et pimedas energias on sama salapärane õde - tume aine. See on nähtamatu aine, mis koguneb galaktikate ümber ja takistab nende pöörlemist eraldi, pakkudes täiendavat gravitatsioonijõudu. Klastri loomise mõju konkureerib pimedast energiast kiireneva laienemisega. Kuid selle vastasseisu olemuse uurimine valgustab pimedat energiat.
Gravitatsiooniläätsed
Kaasaegses maailmas on ainus viis tumeda aine jälgimiseks otsida gravitatsiooniefekti mõjusid teisele ainele või valgusele. Võimas gravitatsioonivälja võib põhjustada valguse moonutamist ja paindumist pika vahemaa tagant. Seda efekti nimetatakse gravitatsiooniliseks läätseks. Võrreldes tumedat ainet ruumi osades, saavad teadlased otsustada, kui palju on tumeda aine klastreid, samuti seda, kuidas tumedad energia neid mõjutab. Kuid gravitatsiooniläätse ja tumeda aine kogunemise vaheline seos ei ole kerge. Teleskoobide andmete tõlgendamiseks tuleb viidata üksikasjalikele kosmoloogilistele mudelitele - komplekssete süsteemide matemaatilistele kujutistele. Uurijad tegelevad nüüd sellise mudeli väljatöötamisega, millel peaks olema piisav täpsus, et katsetada erinevaid pimeduse energia hüpoteese.
Viies jõud
Üks eksootilistest teooriatest on see, et tume energia on endiselt uurimata viienda jõu tulemus (ülejäänud neli on: gravitatsioon, elektromagnetism, tugevad ja nõrgad tuumajõud aatomite sees). Kuid kõige tavalisemat hüpoteesi nimetatakse Albert Einsteini esitatud kosmoloogiliseks konstantseks osana üldisest suhtelisuse teooriast. Arvatakse, et see on kõikehõlmav virtuaalsete osakeste meri, mis ilmuvad ja hävivad pidevalt universumis.
Einsteini hüpoteesi välistamiseks on vaja tõestada, et tume aine ei ole midagi püsivat. Seda eesmärki taotletakse EDECSi projektis. Selle asemel, et modelleerida gravitatsioonilise läätsede andmete klastri loomise protsessi, algab kõike dünaamilist (mitte-konstantset) hüpoteesi pimeduse energia kohta. Selle tulemusena püüavad teadlased ennustada, kuidas tume aine kondenseerub (kui idee toimib).
Piiride lähenemine
Seal on lõputuid pimeduse energia radasid, mis võivad ruumis ja ajas muunduda, kuigi tähelepanekud on võimaldanud meil paljud teooriad välja jätta. Nüüd keskendutakse dünaamilisele tumedale energiale. Simulatsioon, mis jälgib N-keha “tumeda aine” arvukate osakeste arengut, nõuab, et superarvutid töötaksid pikka aega.
Uus mudel ennustab, et pimedas energia, mis aja jooksul areneb, peaks mõjutama tumeda aine kogunemist. See omakorda muudab galaktikate kujunemise efektiivsust. Prognoose saab testida teleskoobidega, nagu LSST (Tšiili), SKA (Austraalia ja Lõuna-Aafrika), samuti Euclid ja WFIRST missioonid (IR teleskoop). Kui tume energia osutub dünaamiliseks nähtuseks, mõjutab see oluliselt kosmoloogiat ja meie arusaama põhifüüsikast.
