Şekil 1: HSC-SSP ile elde edilen bir görüntü örneği. Kredi: HSC-SSP projesi ve NAOJ
Astrofizikçiler, Evren’in karanlık maddesinin “yığınlığını” 0,76 olarak buldular; bu, Kozmik Mikrodalga Arka Plan değeri olan 0,83 ile çelişen bir rakam, olası hatalara veya tamamlanmamış bir kozmolojik modele işaret ediyor. Araştırma, Hyper Suprime-Cam Subaru Stratejik Program verilerini kullandı ve bu zorlayıcı tutarsızlığı daha fazla araştıracak. NAOJ ve Kavli Evrenin Fizik ve Matematiği Enstitüsü de dahil olmak üzere çeşitli enstitülerdeki uluslararası astrofizikçiler ve kozmologlardan oluşan bir ekip, kozmologlar tarafından şu şekilde bilinen, Evrenin karanlık maddesinin “yığınlılığının” değerini ölçen beş makalelik bir dizi sundu. S8. Bildirilen değer 0,76’dır ve bu, nispeten yakın tarihli Evren’e bakarak diğer yerçekimi mercekleme araştırmalarının bulduğu değerlerle uyumludur – ancak Evrenin var olduğu zamana kadar uzanan Kozmik Mikrodalga Arka Planından elde edilen 0,83 değeriyle uyuşmaz. yaklaşık 380.000 yaşında. Bu iki değer arasındaki boşluk küçüktür, ancak tesadüfi görünmüyor. Olasılıklar, bu iki ölçümden birinde henüz fark edilmeyen bir hata veya yanlışlık olması veya standart kozmolojik modelin ilginç bir şekilde eksik olmasıdır.
Evrenimizin standart modeli yalnızca bir avuç sayı ile tanımlanır: Evrenin genişleme oranı, karanlık maddenin ne kadar küme olduğunun bir ölçüsü (S8), Evrenin bileşenlerinin (madde, karanlık madde ve karanlık enerji) göreli katkıları, Evrenin genel yoğunluğu ve Evrenin büyük ölçeklerdeki topaklığının küçük ölçeklerle nasıl ilişkili olduğunu açıklayan teknik bir nicelik. Kozmologlar, Kozmik Mikrodalga Arka Planındaki dalgalanmaları gözlemlemek, Evrenin genişleme geçmişini modellemek veya Evrenin görece yakın geçmişteki yığınlarını ölçmek gibi çeşitli şekillerde bu sayıları sınırlandırarak bu modeli test etmeye heveslidirler. Şekil 2: HSC-SSP’den türetilen karanlık maddenin 3B dağılımına bir örnek. Bu harita, ilk yılın verileri kullanılarak elde edilmiştir, ancak bu çalışma, gökyüzünde bundan yaklaşık üç kat daha büyük bir alanı inceledi. Kredi bilgileri: Tokyo Üniversitesi/NAOJ
Tokyo Üniversitesi Kavli IPMU’dan astronomlar tarafından yönetilen bir ekip, Nagoya Üniversitesi, Princeton Üniversitesive Japonya ve Tayvan’ın astronomik toplulukları, geçen yılı, karmaşık bilgisayar simülasyonları ve Hyper Suprime-Cam Subaru Stratejik Programının (HSC- SSP). Gözlem programı, Subaru Teleskopu üzerine monte edilmiş, dünyanın en güçlü astronomik kameralarından biri olan Hyper Suprime-Cam’i (HSC) kullandı. Araştırma ekibinin kullandığı HSC-SSP verileri, yaklaşık 2000 dolunaya eşdeğer, gökyüzünün yaklaşık 420 derece karesini kapsıyor.
Karanlık madde kümeleri, Einstein’ın Genel Görelilik Teorisi tarafından tahmin edilen bir fenomen olan zayıf yerçekimsel mercekleme yoluyla uzak galaksilerin ışığını bozar. Bu bozulma gerçekten küçük bir etkidir; tek bir galaksinin şekli algılanamayan bir miktarda bozulur. Ancak ekip, milyarlarca ışıkyılı uzaklıktaki 25 milyon sönük gökadanın ölçümlerini birleştirerek bozulmayı oldukça yüksek bir hassasiyetle ölçtü. Daha sonra ekip, bugün Evren’in topaklanmasını ölçtü (Şekil 3). Şekil 3: HSC-SSP Year 3 verilerinden S8 parametresinin ölçüm sonuçları. Tablo, HSC-SSP 3. Yıl verilerinin farklı kısımlarını kullanan veya HSC-SSP 3. Yıl verilerini diğer verilerle birleştiren dört farklı yöntemin sonuçlarını göstermektedir. Karşılaştırma için “Planck CMB”, Planck uydusundan alınan kozmik mikrodalga arka plan verilerinden S8 için ölçüm sonucunu gösterir. “Diğer zayıf mercekleme sonuçları”, Karanlık Enerji Araştırması (DES) ve Kilo-Derece Araştırması (KiDS) verilerine dayanan benzer zayıf mercekleme ölçümlerinin sonuçlarını gösterir. Kredi bilgileri: Kavli IPMU
S arasındaki tutarsızlık8 HSC-SSP ve Planck uydusunun değerleri çok incedir. Ekip, ölçümün doğru ve dikkatli yapıldığını düşünüyor. Ve istatistikler, aradaki farkın sadece şansa bağlı olma olasılığının 20’de bir olduğunu gösteriyor ki bu ikna edici ama tamamen kesin değil. Ekip, tam HSC-SSP veri setini ve iyileştirilmiş yöntemleri kullanarak bu zorlayıcı tutarsızlığı daha da ileriye taşıyacak. Ekip, Evren hakkında yeni bir şeyler keşfedebilir, bu yüzden lütfen bizi izlemeye devam edin. Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Hyper Suprime-Cam ile Karanlık Maddeyi Ölçmek Tutarsızlığı Ortaya Çıkarıyor.
Referanslar: “Hyper Suprime-Cam 3. Yıl Sonuçları: Emülatör Tabanlı Halo Modeli Kullanan HSC ve SDSS ile Galaksi Kümeleme ve Zayıf Merceklemeden Kozmoloji” Yazan: Hironao Miyatake, Sunao Sugiyama, Masahiro Takada, Takahiro Nishimichi, Xiangchong Li, Masato Shirasaki, Surhud More, Yosuke Kobayashi, Atsushi J. Nishizawa, Markus M. Rau, Tianqing Zhang, Ryuichi Takahashi, Roohi Dalal, Rachel Mandelbaum, Michael A. Strauss, Takashi Hamana, Masamune Oguri, Ken Osato, Wentao Luo, Arun Kannawadi, Bau-Ching Hsieh, Robert Armstrong, Yutaka Komiyama, Robert H. Lupton, Nate B. Lust, Lauren A. MacArthur, Satoshi Miyazaki, Hitoshi Murayama, Yuki Okura, Paul A. Price, Tomomi Sunayama, Philip J. Tait, Masayuki Tanaka ve Shiang-Yu Wang, 3 Nisan 2023, Astrofizik > Kozmoloji ve Galaktik Olmayan Astrofizik. Surhud More, Sunao Sugiyama, Hironao Miyatake, Markus Michael Rau, Masato Shirasaki, Xiangchong Li, Atsushi J. Nishizawa’dan “Hyper Suprime-Cam 3. Yıl Sonuçları: SDSS-BOSS Galaksilerinin Kümelenmesi, Galaksi-Galaksi Merceği ve Kozmik Kesme Ölçümleri” , Ken Osato, Tianqing Zhang, Masahiro Takada, Takashi Hamana, Ryuichi Takahashi, Roohi Dalal, Rachel Mandelbaum, Michael A. Strauss, Yosuke Kobayashi, Takahiro Nishimichi, Masamune Oguri, Arun Kannawadi, Robert Armstrong, Yutaka Komiyama, Robert H. Lupton, Nate B. Lust, Satoshi Miyazaki, Hitoshi Murayama, Yuki Okura, Paul A. Price, Philip J. Tait, Masayuki Tanaka ve Shiang-Yu Wang, 3 Nisan 2023, Astrofizik > Kozmoloji ve Galaktik Olmayan Astrofizik. “Hyper Suprime-Cam 3. Yıl Sonuçları: Minimal Bias Modelini Kullanan HSC ve SDSS ile Galaksi Kümelemesinden ve Zayıf Merceklemeden Kozmoloji” Sunao Sugiyama, Hironao Miyatake, Surhud More, Xiangchong Li, Masato Shirasaki, Masahiro Takada, Yosuke Kobayashi, Ryuichi Takahashi , Takahiro Nishimichi, Atsushi J. Nishizawa, Markus M. Rau, Tianqing Zhang, Roohi Dalal, Rachel Mandelbaum, Michael A. Strauss, Takashi Hamana, Masamune Oguri, Ken Osato, Arun Kannawadi, Robert Armstrong, Yutaka Komiyama, Robert H. Lupton , Nate B. Lust, Satoshi Miyazaki, Hitoshi Murayama, Yuki Okura, Paul A. Price, Philip J. Tait, Masayuki Tanaka ve Shiang-Yu Wang, 3 Nisan 2023, Astrofizik > Kozmoloji ve Galaktik Olmayan Astrofizik.
“Hyper Suprime-Cam 3. Yıl Sonuçları: Cosmology from Cosmic Shear Power Spectra” Roohi Dalal, Xiangchong Li, Andrina Nicola, Joe Zuntz, Michael A. Strauss, Sunao Sugiyama, Tianqing Zhang, Markus M. Rau, Rachel Mandelbaum, Masahiro Takada , Surhud More, Hironao Miyatake, Arun Kannawadi, Masato Shirasaki, Takanori Taniguchi, Ryuichi Takahashi, Ken Osato, Takashi Hamana, Masamune Oguri, Atsushi J. Nishizawa, Andrés A. Plazas Malagón, Tomomi Sunayama, David Alonso, Anže Slosar, Robert Armstrong , James Bosch, Yutaka Komiyama, Robert H. Lupton, Nate B. Lust, Lauren A. MacArthur, Satoshi Miyazaki, Hitoshi Murayama, Takahiro Nishimichi, Yuki Okura, Paul A. Price, Philip J. Tait, Masayuki Tanaka ve Shiang-Yu Wang, 3 Nisan 2023, Astrofizik > Kozmoloji ve Galaktik Olmayan Astrofizik. “Hyper Suprime-Cam 3. Yıl Sonuçları: Cosmology from Cosmic Shear Two-point Correlation Functions”, Xiangchong Li, Tianqing Zhang, Sunao Sugiyama, Roohi Dalal, Markus M. Rau, Rachel Mandelbaum, Masahiro Takada, Surhud More, Michael A. Strauss , Hironao Miyatake, Masato Shirasaki, Takashi Hamana, Masamune Oguri, Wentao Luo, Atsushi J. Nishizawa, Ryuichi Takahashi, Andrina Nicola, Ken Osato, Arun Kannawadi, Tomomi Sunayama, Robert Armstrong, Yutaka Komiyama, Robert H. Lupton, Nate B. Lust, Satoshi Miyazaki, Hitoshi Murayama, Takahiro Nishimichi, Yuki Okura, Paul A. Price, Philip J. Tait, Masayuki Tanaka, Shiang-Yu Wang, 3 Nisan 2023, Astrofizik > Kozmoloji ve Galaktik Olmayan Astrofizik. Bu araştırma, Ulusal Bilim Vakfı Lisansüstü Araştırma Burs Programı (DGE-2039656) tarafından desteklenmiştir; Japonya Ulusal Astronomik Gözlemevi; Kavli Evrenin Fizik ve Matematiği Enstitüsü; Tokyo Üniversitesi; Yüksek Enerji Hızlandırıcı Araştırma Kuruluşu (KEK); Tayvan’daki Academia Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü; Princeton Üniversitesi; Japon Kabine Ofisi’nden FIRST programı; Eğitim, Kültür, Spor, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı (MEXT); Japonya Bilimi Teşvik Derneği; Japonya Bilim ve Teknoloji Ajansı; Toray Bilim Vakfı; ve Vera C. Rubin Gözlemevi.
arXiv:2304.00704
arXiv:2304.00703
arXiv:2304.00705
arXiv:2304.00701
arXiv:2304.00702