In der gesamten kosmischen Geschichte haben mächtige Kräfte auf Materie gearbeitet und das Universum in ein immer komplexeres Netz von Strukturen umgestaltet.
Jetzt unter der Leitung von Joshua Kim und Mathew Madhavacheril an der Universität von Pennsylvania und ihren Mitarbeitern am Lawrence Berkeley National Laboratory schlägt nun vor von Materie im Laufe der Jahre ist weniger „klumpig“ als erwartet.
„Unsere Arbeit korrelierte zwei Arten von Datensätzen aus komplementären, aber sehr unterschiedlichen Umfragen“, sagt Madhavacheril, „und wir fanden heraus, dass die Geschichte der Strukturbildung größtenteils mit den Vorhersagen aus Einsteins Schwerkraft stimmte. Wir haben einen Hinweis auf eine kleine Diskrepanz in der Menge der erwarteten Klumpen in den jüngsten Epochen vor rund vier Milliarden Jahren gesehen, was interessant sein könnte. „
Die Daten, veröffentlicht in der Zeitschrift für Kosmologie und Astropartikelphysik und der Preprint -Server ArxivAnwesend stammt aus der endgültigen Datenveröffentlichung von Atacama Cosmology Telescope (ACT) (DR6) und dem Dark -Energy Spectroscopic Instrument’s (Desi) Jahr 1. Madhavacheril, dass das Paaren dieser Daten es dem Team ermöglichte Fotografien über die neuesten, die eine mehrdimensionale Perspektive des Kosmos geben.
„Act, der ungefähr 23% des Himmels abdeckt . „Formal wird dieses Licht als kosmischer Mikrowellenhintergrund (CMB) bezeichnet, aber manchmal nennen wir es nur das Babybild des Universums, weil es eine Schnappschuss von Zeiten ist, wenn es ungefähr 380.000 Jahre alt war.“
Der Weg dieses alten Lichts während der gesamten evolutionären Zeit oder wie das Universum gealtert ist, war Kim, erklärt Kim. Gravitationskräfte aus großen, dichten, schweren Strukturen wie Galaxienclustern im Kosmos haben die CMB verzerrt, so wie ein Bild verzerrt wird, wenn es durch ein Paar Brillen fährt. Dieser „Gravitations -Lensing -Effekt“, der vor mehr als 100 Jahren erstmals von Einstein vorhergesagt wurde, ist, wie Kosmologen Rückschlüsse auf seine Eigenschaften wie Materieverteilung und Alter ziehen.
Die Daten von Desi bieten dagegen einen neueren Aufzeichnungen des Kosmos. Desi im Kitt Peak National Observatory in Arizona in Arizona, der vom Lawrence Berkeley National Laboratory betrieben wird, kartiert die dreidimensionale Struktur des Universums durch die Untersuchung der Verteilung von Millionen von Galaxien, insbesondere leuchtenden roten Galaxien (LRGs). Diese Galaxien fungieren als kosmische Sehenswürdigkeiten und ermöglichen es Wissenschaftlern, sich über Milliarden Jahre zu verfolgen.
„Die LRGs von Desi sind wie ein neueres Bild des Universums und zeigen uns, wie Galaxien in unterschiedlichen Entfernungen verteilt werden“, sagt Kim und vergleichen die Daten mit dem High -School -Jahrbuch des Universums. „Es ist eine starke Möglichkeit zu sehen, wie sich Strukturen von der CMB -Karte bis hin zu Galaxien heute entwickelt haben.
Durch die Kombination der Lensing-Karten aus den CMB-Daten von ACT mit Desis LRGs schuf das Team eine beispiellose Überschneidung zwischen der alten und der jüngsten kosmischen Geschichte, sodass sie frühzeitige und spätiniversäre Messungen direkt vergleichen können. „Dieser Prozess ist wie ein kosmischer CT Milliarden von Jahren. „
Dabei bemerkten sie eine kleine Diskrepanz: die Klumpen oder Dichteschwankungen, die bei späteren Epochen erwartet wurden, stimmten nicht ganz Vorhersagen überein. Sigma 8 (σ8), eine Metrik, die die Amplitude der Dichteschwankungen der Materie misst Aus den Modellen der frühen Universitätsuniversen und vorschlagen, dass sich das strukturelle Wachstum des Universums auf eine Weise verlangsamt hat, die die aktuellen Modelle nicht vollständig erklären.
Diese leichte Meinungsverschiedenheit mit den Erwartungen, erklärt er, „ist nicht stark genug, um eine schlüssige Physik vorzuschlagen – es ist immer noch möglich, dass diese Abweichung nur zufällig ist.“
Wenn die Abweichung in der Tat nicht zufällig ist, könnten einige nicht berücksichtigte Physik im Spiel sein, wodurch sich die Art und Weise, wie Strukturen sich über kosmische Zeit bilden und weiterentwickeln. Eine Hypothese ist, dass die dunkle Energie – die mysteriöse Kraft, die die beschleunigende Expansion des Universums vorantreibt – die kosmische Strukturbildung mehr beeinflussen könnte als zuvor verstanden.
In Zukunft wird das Team mit leistungsstärkeren Teleskopen wie dem kommenden Simons Observatory arbeiten, das diese Messungen mit höherer Präzision verfeinert und eine klarere Sicht auf kosmische Strukturen ermöglicht.
