DESI untersucht die rätselhafte Dunkle Energie

Das Mayall 4-Meter-Teleskop des Kitt Peak Observatory in Tucson (Arizona). (Credits: Marilyn Sargent / Berkeley Lab)
Das Mayall 4-Meter-Teleskop des Kitt Peak Observatory in Tucson (Arizona). (Credits: Marilyn Sargent / Berkeley Lab)

Das Universum expandiert und Physiker der Kansas State University wollen wissen warum. Lado Samushia, außerordentlicher Professor für Physik am College of Arts and Sciences, gehört zu einem Team, das die rätselhafte Kraft hinter der beschleunigten Expansion des Universums erforscht – die sogenannte Dunkle Energie.

Die Wissenschaftler verwendeten das Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) am Kitt Peak National Observatory in Tucson (Arizona), um mehr als 40 Millionen Galaxien, Quasare und Sterne zu kartieren. Das Experiment wird vom Lawrence Berkeley National Laboratory des US-Energieministeriums geleitet.

Das Team veröffentlichte kürzlich seine ersten Daten mit fast zwei Millionen Objekten zur wissenschaftlichen Nutzung und reichte dazu eine Reihe von Abhandlungen ein. Die Studien umfassen frühe Messungen der Bildung von Galaxienhaufen, Untersuchungen seltener Objekte und Beschreibungen des Instruments und der Vorgehensweisen bei der Himmelsdurchmusterung.

Hanyu Zhang, ein Physik-Doktorand an der Kansas State University unter Betreuung von Samushia, ist der Hauptautor der Studie mit dem Titel “The DESI One-Percent Survey: Exploring the Halo Occupation Distribution of Luminous Red Galaxies and Quasi-Stellar Objects with AbacusSummit“.

“Unser Team analysierte die Eigenschaften zweier Galaxientypen: helle, rötliche Galaxien und die Galaxien, die quasistellare Objekte (Quasare) in ihren Zentren besitzen. Wir sahen sehr deutlich, dass die hellen, rötlichen Galaxien an Masse gewinnen und im Verlauf der Zeit weniger Satellitengalaxien einfangen”, sagte Zhang. “Diese Einblicke liefern wertvolle Erkenntnisse über die physikalischen Prozesse, die an der Entwicklung massereicher Galaxien beteiligt sind.”

DESI nutzt 5.000 automatische Positionierer, um Lichtwellenleiter zu bewegen, die das Licht von Millionen oder Milliarden Lichtjahren entfernten Objekten einfangen. Es ist der weltweit leistungsfähigste Multiobjektspektrograf und kann in einer Nacht das Licht von mehr als 100.000 Galaxien messen. Das Licht verrät den Forschern, wie weit ein Objekt entfernt ist, was ihnen erlaubt, eine kosmische 3D-Karte zu erstellen.

Während das Universum expandiert, dehnt es die Wellenlänge des Lichts und lässt es rötlicher erscheinen. Diese Veränderung der Wellenlänge wird als Rotverschiebung bezeichnet. Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto größer ist die Rotverschiebung. DESI ist auf die Messung von Rotverschiebungen spezialisiert, die herangezogen werden können, um einige der größten Rätsel der Astrophysik zu lösen: Was ist Dunkle Energie und wie hat sie sich während der Entwicklung des Universums verändert?

Quelle

(THK)

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