Da un comunicato stampa di NRAO:
L'energia oscura è l'etichetta che gli scienziati hanno dato a ciò che sta causando l'espansione dell'Universo a un ritmo accelerato e si ritiene che rappresenti quasi i tre quarti della massa e dell'energia dell'Universo. I fisici hanno avanzato teorie concorrenti per spiegare l'accelerazione e credono che il modo migliore per testare quelle teorie sia misurare con precisione strutture cosmiche su larga scala. Una nuova tecnica sviluppata per il Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) ha dato agli astronomi un nuovo modo di mappare grandi strutture cosmiche come l'energia oscura.
Si ritiene che le onde sonore nella zuppa energia-materia dell'Universo primissimo abbiano lasciato impronte rilevabili sulla distribuzione su larga scala delle galassie nell'Universo. I ricercatori hanno sviluppato un modo per misurare tali impronte osservando l'emissione radio di idrogeno. La loro tecnica, chiamata mappatura dell'intensità, quando applicata a più grandi aree dell'Universo, potrebbe rivelare come tale struttura su larga scala sia cambiata negli ultimi pochi miliardi di anni, dando un'idea di quale teoria dell'energia oscura sia la più accurata.
"Il nostro progetto ha mappato l'idrogeno gassoso su distanze cosmiche più grandi che mai, e mostra che le tecniche che abbiamo sviluppato possono essere utilizzate per mappare enormi volumi dell'Universo in tre dimensioni e per testare le teorie concorrenti dell'energia oscura", ha affermato Tzu-Ching Chang , dell'Accademia Sinica di Taiwan e dell'Università di Toronto.
Per ottenere i loro risultati, i ricercatori hanno usato il GBT per studiare una regione di cielo che in precedenza era stata esaminata in dettaglio alla luce visibile dal telescopio Keck II alle Hawaii. Questo rilevamento ottico ha utilizzato la spettroscopia per mappare le posizioni di migliaia di galassie in tre dimensioni. Con il GBT, invece di cercare idrogeno gassoso in queste singole galassie distanti - una sfida scoraggiante al di là delle capacità tecniche degli strumenti attuali - il team ha utilizzato la loro tecnica di mappatura dell'intensità per accumulare le onde radio emesse dall'idrogeno in grandi volumi di spazio tra cui molte galassie.
“Dalla prima parte del 20 ° secolo, gli astronomi hanno tracciato l'espansione dell'Universo osservando le galassie. La nostra nuova tecnica ci consente di saltare la fase di rilevamento della galassia e raccogliere le emissioni radio da un migliaio di galassie alla volta, oltre a tutto il materiale debolmente luminoso tra loro ", ha dichiarato Jeffrey Peterson, della Carnegie Mellon University.
Gli astronomi hanno anche sviluppato nuove tecniche che hanno rimosso sia le interferenze radio create dall'uomo sia le emissioni radio causate da fonti astronomiche più vicine, lasciando solo le onde radio estremamente deboli provenienti dal gas idrogeno molto distante. Il risultato fu una mappa di parte del "web cosmico" che si correlava perfettamente con la struttura mostrata dal precedente studio ottico. Il team ha proposto per la prima volta la loro tecnica di mappatura dell'intensità nel 2008 e le loro osservazioni GBT sono state il primo test dell'idea.
"Queste osservazioni hanno rilevato più idrogeno gassoso di tutto l'idrogeno precedentemente rilevato nell'Universo, e a distanze dieci volte più lontane rispetto a qualsiasi idrogeno che emette onde radio visto prima", ha detto Ue-Li Pen dell'Università di Toronto.
"Questa è una dimostrazione di un'importante tecnica che ha una grande promessa per gli studi futuri sull'evoluzione della struttura su larga scala nell'universo", ha affermato lo scienziato capo dell'Osservatorio nazionale di radioastronomia Chris Carilli, che non faceva parte del gruppo di ricerca.
Oltre a Chang, Peterson e Pen, il team di ricerca comprendeva Kevin Bandura della Carnegie Mellon University. Gli scienziati hanno riferito del loro lavoro nel numero del 22 luglio della rivista scientifica Nature.
