Menggunakan seluruh galaksi sebagai lensa untuk melihat galaksi lain, para peneliti memiliki tepat baru cara untuk mengukur ukuran dan umur alam semesta dan bagaimana itu cepat berkembang, sejajar dengan teknik lain. Pengukuran untuk menentukan nilai konstanta Hubble, yang menunjukkan ukuran alam semesta, dan menegaskan usia alam semesta sebagai 13.75 miliar tahun, dalam waktu 170 juta tahun. Hasil juga mengkonfirmasi kekuatan energi gelap, yang bertanggung jawab untuk mempercepat perluasan alam semesta.
Hasil ini, oleh para peneliti di Institut Kavli Partikel Astrofisika dan Kosmologi (KIPAC) di US Department of Energy's SLAC National Accelerator Laboratory dan Stanford University, University of Bonn, dan lembaga lain di Amerika Serikat dan Jerman, akan diterbitkan ini bulan.Para peneliti menggunakan data yang dikumpulkan oleh NASA / ESA Teleskop luar angkasa Hubble, dan menunjukkan peningkatan presisi yang mereka berikan dalam kombinasi dengan Wilkinson Microwave anisotropi Probe (WMAP).
Tim menggunakan teknik yang disebut gravitasi lensing untuk mengukur jarak perjalanan cahaya dari terang, galaksi aktif ke Bumi sepanjang jalan yang berbeda. Dengan memahami waktu yang dibutuhkan untuk melakukan perjalanan sepanjang setiap lintasan dan kecepatan efektif yang terlibat, para peneliti menyimpulkan bisa tidak hanya seberapa jauh galaksi terletak, tetapi juga skala keseluruhan alam semesta dan beberapa detail dari ekspansi.
Sering kali sulit bagi para ilmuwan untuk membedakan antara cahaya terang jauh dan sumber peredup berbohong lebih dekat. Sebuah lensa gravitasi circumvents masalah ini dengan menyediakan beberapa petunjuk mengenai jarak perjalanan cahaya. Informasi ekstra yang memungkinkan mereka untuk menentukan ukuran alam semesta, sering diungkapkan oleh astrofisikawan dalam suatu besaran yang disebut konstanta Hubble.
"Kami sudah dikenal sejak lama bahwa lensing mampu membuat ukuran fisik konstan Hubble," Phil KIPAC kata Marshall. Namun, gravitasi lensing belum pernah digunakan dalam cara yang tepat. Pengukuran ini juga memberikan pengukuran tepat konstan Hubble mapan selama perangkat seperti pengamatan supernova dan latar belakang gelombang mikro kosmis."Gravitasi lensing telah datang usia sebagai alat kompetitif dalam astrofisika's toolkit," kata Marshall.
Ketika sebuah objek di dekatnya yang besar, seperti galaksi, blok objek yang jauh, seperti galaksi lain, cahaya dapat memutar di sekitar sumbatan. Tapi bukannya mengambil jalur tunggal, cahaya dapat menekuk di sekitar objek dalam salah satu dari dua, atau empat rute berbeda, dengan demikian dua kali lipat atau empat kali lipat jumlah informasi ilmuwan terima.Sebagai kecerahan latar belakang inti galaksi berfluktuasi, fisikawan dapat mengukur pasang surutnya cahaya dari empat jalan yang berbeda, seperti dalam sistem B1608 656 yang merupakan subjek kajian ini. "Dalam kasus kami, ada empat salinan dari sumber, yang muncul sebagai lingkaran cahaya di sekitar lensa gravitasi," kata Sherry Suyu, dari Universitas Bonn.
Meskipun peneliti tidak tahu ketika cahaya meninggalkan sumbernya, mereka masih dapat membandingkan kedatangan kali. Marshall menyamakan ke empat empat mobil mengambil rute yang berbeda antara tempat-tempat di sisi berlawanan dari kota besar, seperti Universitas Stanford ke observatorium Lick, melalui atau sekitar San Jose. Dan seperti mobil menghadapi kemacetan, cahaya dapat menemukan penundaan, juga.
"Kepadatan lalu lintas di kota besar seperti kerapatan massa dalam sebuah lensa galaksi," kata Marshall. "Jika Anda mengambil rute yang lebih panjang, hal itu tidak perlu menyebabkan waktu tunda yang lebih lama. Kadang-kadang jarak yang lebih pendek sebenarnya lebih lambat."
Persamaan lensa gravitasi account untuk semua variabel seperti jarak dan kepadatan, dan memberikan ide yang lebih baik ketika cahaya galaksi meninggalkan latar belakang dan seberapa jauh ia bepergian.
Di masa lalu, metode ini estimasi jarak terganggu oleh kesalahan, tetapi fisikawan sekarang percaya hal itu dapat dibandingkan dengan metode pengukuran lainnya. Dengan teknik ini, para peneliti telah datang dengan lebih akurat lensing berbasis nilai konstan Hubble, dan perkiraan yang lebih baik dari ketidakpastian dalam konstan. Oleh kedua mengurangi dan pemahaman ukuran kesalahan dalam perhitungan, mereka dapat mencapai perkiraan yang lebih baik pada struktur lensa dan ukuran alam semesta.
Ada beberapa faktor ilmuwan masih perlu untuk memperhitungkan dalam menentukan jarak dengan lensa. Sebagai contoh, debu di lensa bisa condong hasilnya. Teleskop luar angkasa Hubble memiliki penyaring inframerah berguna untuk menghilangkan efek debu. Gambar juga berisi informasi tentang jumlah galaksi tergeletak di sekitar garis visi; ini berkontribusi pada efek lensing pada tingkat yang perlu diperhitungkan.
Marshall mengatakan beberapa kelompok sedang mengerjakan memperluas penelitian ini, baik dengan mencari sistem baru dan pemeriksaan lebih lanjut diketahui lensa. Para peneliti sudah tahu lebih dari dua puluh sistem astronomi lain yang cocok untuk analisis dengan gravitasi lensing.
Sumber: astronomy.com
0 komentar