O echipă de cercetare condusă de fizicieni de la Laboratorul Național de Accelerator SLAC
Modelul de bază al Universului
Lambda-CDM (ΛCDM, model Lambda-CDM) -model cosmologic standard modern. În el, Universul spațial plat este umplut, pe lângă materia barionică obișnuită, cu energie întunecată și materie întunecată rece. Conform acestui model, pentru a fi în concordanță cu observațiile, vârsta Universului ar trebui considerată ca fiind de 13,799 ± 0,021 miliarde de ani.
Vizualizare ΛCDM.Credite: NASA/LAMBDA Archive/WMAP Science Team
Problema principală a observațiilor
Concluzie despre distribuția maselor clusterelorEmisia de raze X din galaxii este cea mai fiabilă atunci când energia gazului din interiorul clusterelor este echilibrată de forța gravitațională care ține întregul sistem împreună. Prin urmare, măsurătorile distribuțiilor de masă în clustere reale sunt concentrate pe cele care au trecut într-o stare „relaxată”. Când se compară cu previziunile teoretice, este important să se țină cont de această alegere a clusterelor relaxante.
Decizia oamenilor de știință
Fizicienii de la Universitatea Stanford au studiat clusterele simulate pe computer create ca parte a Proiectului Three Hundred.
Ca parte a Proiectului The Three Hundred, oamenii de știință studiază324 de clustere mari de galaxii simulate folosind diverse resimulări hidrodinamice de fizică completă și modele semi-analitice. Scopul său este de a oferi un catalog mare de clustere de galaxii modelate teoretic pentru aplicații cosmologice și astrofizice.
O imagine cu expunere lungă a masivului cluster de galaxii Abell 2744, realizată de Telescopul Spațial Hubble. Acesta arată unele dintre cele mai slabe și tinere galaxii descoperite în spațiu
Credit: NASA/ESA/STScI
Oamenii de știință au calculat cum ar trebui să arateEmisia de raze X pentru fiecare cluster simulat. Apoi au aplicat aceleași criterii de observare pe care le-au folosit pentru a identifica clusterele de galaxii „relaxate” din date reale. Acestea au fost corelate cu imaginile simulate pentru a desfășura setul.
Cercetătorii au măsurat apoi relația dintretrei proprietăți ale clusterelor - masa sa, gradul său de concentrare în centru și deplasarea spre roșu, care reflectă vârsta Universului. Oamenii de știință au folosit date de la clustere simulate din Proiectul Three Hundred, clustere și 44 de clustere reale observate de Observatorul de raze X Chandra al NASA.
Ce au aflat fizicienii?
Fizicienii găsesc rezultate consistentedin ambele seturi de date. În general, clusterele au devenit mai concentrate în timp. În același timp, masa clusterelor mai puțin masive s-a dovedit a fi mai concentrată în centru decât cea a obiectelor mai puțin masive. S-a constatat că relațiile măsurate sunt de acord foarte bine între observații și teorie. Acest lucru în cele din urmă „a oferit un sprijin puternic pentru paradigma Lambda-CDM”, scriu oamenii de știință.
Compoziția Universului după modelul ΛCDM. Credite: Atribuire: RedAndr, Azcolvin429derivative, CC BY-SA 3.0
Ce urmează?
În viitor, oamenii de știință speră că vor reușiextinde dimensiunea seturilor de date de cluster de galaxii observate și simulate. Proiectele susținute de SLAC în următorii câțiva ani, inclusiv Legacy Survey of Space and Time al Observatorului Vera Rubin și experimentul de a patra generație Cosmic Microwave Background (CMB-S4), vor ajuta la identificarea multor mai multe clustere de galaxii. În plus, sunt planificate mai multe misiuni spațiale pentru a ajuta fizicienii. De exemplu, lansarea satelitului ATHENA al Agenției Spațiale Europene. Folosind cele mai recente date, oamenii de știință vor efectua mai multe măsurători în intervalul de raze X în viitor.
Cosmologii SLAC lucrează și ei pentru a creștedimensiunea și precizia simulărilor computerizate ale cosmosului, care vor permite studii mai detaliate ale clusterelor de galaxii și vor stabili limite stricte pentru scenariile cosmologice alternative.
Citeste mai mult:
S-a dovedit că fotosinteza nu funcționează așa cum credeau oamenii de știință. Acum vor să-l pirateze
Galaxia radio îndepărtată s-a dovedit a fi o gaură neagră, care este îndreptată direct spre Pământ
Am găsit o modalitate de a reduce greutatea și zahărul din sânge. Oamenii de știință promit efectul intervenției chirurgicale
Pe copertă: Timeline of the Universe
Autor: Design Alex Mittelmann, Coldcreation