Grupet e galaktikave japin prova të reja për modelin standard të kozmologjisë
Kozmologët kanë gjetur prova të reja për modelin standard të kozmologjisë – këtë herë, duke përdorur të dhëna mbi strukturën e grupimeve galaktikash.
Në një studim të fundit të botuar në Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, një ekip i udhëhequr nga fizikantë në Laboratorin Kombëtar të Përshpejtuesit SLAC të Departamentit të Energjisë dhe Universitetin Stanford bëri matje të hollësishme të emetimit të rrezeve X nga grupimet e galaktikave, të cilat zbuluan shpërndarjen e materies. brenda tyre. Nga ana tjetër, të dhënat i ndihmuan shkencëtarët të testonin teorinë mbizotëruese të strukturës dhe evolucionit të universit, të njohur si Lambda-CDM.
Megjithatë, arritja atje nuk ishte një detyrë e lehtë.
Këtu është problemi: Përfundimi i shpërndarjes masive të grupimeve të galaktikave nga emetimi i tyre me rreze X është më i besueshëm kur energjia në gazin brenda grupimeve balancohet nga tërheqja e gravitetit, e cila mban të gjithë sistemin të bashkuar. Prandaj, matjet e shpërndarjeve masive në grupimet reale fokusohen në ato që janë vendosur në një gjendje “të qetë”. Kur krahasojmë me parashikimet teorike, prandaj është thelbësore të merret parasysh kjo përzgjedhje e grupimeve të relaksuara.
Duke e mbajtur këtë parasysh, studentja e diplomuar e fizikës në Stanford, Elise Darragh-Ford dhe kolegët e saj ekzaminuan grupimet e simuluara me kompjuter të prodhuar nga Projekti Treqind. Së pari, ata llogaritën se si duhet të duket emetimi i rrezeve X për çdo grup të simuluar. Më pas, ata aplikuan të njëjtat kritere vëzhgimi të përdorura për të identifikuar grupimet e relaksuara të galaktikave nga të dhënat reale në imazhet e simuluara për të arritur përfundimin.
Studiuesit matën më pas marrëdhëniet midis tre vetive – masës së grumbullimit, sa e përqendruar në qendër ishte kjo masë dhe zhvendosja e kuqe e grupimeve, e cila pasqyron se sa i vjetër ishte universi kur u emetua drita që vëzhgojmë – për të dy projektin e simuluar Treqind grupime dhe 44 grupime reale të vëzhguara me Observatorin e NASA-s me rreze X Chandra.
Ekipi gjeti rezultate të qëndrueshme nga të dy grupet e të dhënave: Në përgjithësi, grupimet janë bërë më të përqendruara në qendër me kalimin e kohës, ndërsa në çdo kohë të caktuar, grupimet më pak masive janë më të përqendruara në qendër sesa ato më masive. “Marrëdhëniet e matura përputhen jashtëzakonisht mirë midis vëzhgimit dhe teorisë, duke ofruar mbështetje të fortë për paradigmën Lambda-CDM,” tha Darragh-Ford.
Në të ardhmen, shkencëtarët shpresojnë të jenë në gjendje të zgjerojnë madhësinë e grupeve të të dhënave të grumbullimit të galaktikave të vëzhguara dhe të simuluara në analizën e tyre. Projektet e mbështetura nga SLAC që do të vijnë online në vitet e ardhshme, duke përfshirë Studimin e Trashëgimisë së Hapësirës dhe Kohës nga Observatori Rubin dhe eksperimentin e gjeneratës së katërt të sfondit të mikrovalës kozmike (CMB-S4), do të ndihmojnë në identifikimin e një numri shumë më të madh të grupimeve galaktikash, ndërkohë që është planifikuar Misionet hapësinore, të tilla si sateliti ATHENA i Agjencisë Evropiane të Hapësirës, mund të ndjekin matjet me rreze X. Kozmologët SLAC po punojnë gjithashtu për të zgjeruar madhësinë dhe saktësinë e simulimeve kompjuterike të kozmosit, duke bërë të mundur studimin e grupimeve të galaktikave në detaje më të mëdha dhe vendosjen e kufijve të rreptë për skenarët alternativë kozmologjike.