Карта расположения космических пустот — больших пустых пространств, содержащих относительно небольшое количество галактик — и сверхскоплений — огромных регионов с гораздо большим количеством галактик, чем обычно, — может быть использована для измерения эффекта темной энергии, «растягивающей» Вселенную.Результаты подтверждают предсказания теории гравитации Эйнштейна.Ведущий автор доктор Сешадри Надатур из Института космологии и гравитации Университета сказал: «Мы использовали новую технику, чтобы очень точно измерить влияние этих структур на фотоны космического микроволнового фона (CMB) — свет, оставшийся от вскоре после Большого взрыва — проходя через них.«Свет от реликтового излучения проходит через такие пустоты и сверхскопления на своем пути к нам.
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, растягивающий эффект темной энергии вызывает крошечное изменение температуры реликтового излучения в зависимости от того, откуда он пришел. свет, проходящий через пустоты, должен казаться немного холоднее обычного, а свет, приходящий из сверхскоплений, должен казаться немного горячее.«Это известно как интегрированный эффект Сакса-Вульфа (ISW).«Когда этот эффект был изучен астрономами Гавайского университета в 2008 году с использованием более старого каталога пустот и сверхскоплений, эффект оказался в пять раз больше, чем предполагалось.
Это долгое время озадачивало ученых, поэтому мы посмотрели на нем снова с новыми данными ".Чтобы создать карту пустот и сверхскоплений, команда Портсмута использовала более трех четвертей миллиона галактик, идентифицированных Sloan Digital Sky Survey. Это дало им каталог структур, более чем в 300 раз превышающий тот, который использовался ранее.Затем ученые использовали большое компьютерное моделирование Вселенной, чтобы предсказать размер эффекта ISW.
Поскольку эффект настолько мал, команде пришлось разработать новый мощный статистический метод, чтобы иметь возможность измерять данные реликтового излучения.Они применили эту технику к данным CMB со спутника Planck и смогли очень точно измерить эффект ISW пустот и сверхскоплений. В отличие от предыдущей работы, они обнаружили, что новый результат очень хорошо согласуется с предсказаниями, основанными на гравитации Эйнштейна.Д-р Надатур сказал: «Наши результаты разрешают одну давнюю космологическую загадку, но это углубило загадку очень необычного« холодного пятна »в реликтовом излучении.
«Было высказано предположение, что Холодное Пятно могло быть результатом ISW-эффекта гигантской« суперпустоты », которая наблюдалась в этой области неба. Но если гравитация Эйнштейна верна, суперпустота недостаточно велика, чтобы объяснить Холодное пятно.
«Считалось, что существует какой-то экзотический гравитационный эффект, противоречащий Эйнштейну, который одновременно объясняет как Холодное пятно, так и необычные результаты ISW на Гавайях. Но эта возможность была отвергнута нашим новым измерением — так что загадка Холодного пятна остается необъяснимым ".