Гравитационните лещи в галактическите клъстери, като Abell 370, помагат на учените да измерват разпределението на тъмната материя.
Изследователите се надяват да разберат една от най-мощните тайни в космологията, симулирайки нейния ефект върху галактическия клъстер. Става въпрос за тъмна енергия. Смята се, че именно нейната сила прави Вселената по-бърза и по-бърза. Проблемът е, че не знаем нищо за тъмната енергия, освен че може да бъде почти всичко.
Интересното е, че тъмната енергия има същата тайнствена сестра - тъмна материя. Това е невидима субстанция, която се натрупва около галактиките и не им позволява да се въртят отделно, осигурявайки допълнителна гравитационна сила. Ефектът от създаването на клъстер се конкурира с ускоряването на разширяването от тъмната енергия. Но изучаването на природата на тази конфронтация ще хвърли светлина върху тъмната енергия.
Гравитационно лещиране
В съвременния свят единственият начин да наблюдаваме тъмната материя е да търсим ефекти на гравитационния ефект върху друго вещество или светлина. Мощното гравитационно поле може да доведе до изкривяване на светлината и огъване на големи разстояния. Този ефект се нарича гравитационно лещиране. Сравнявайки тъмната материя в части от пространството, учените могат да определят колко клъстери от тъмна материя съществуват, както и как влияе върху тях тъмната енергия. Но връзката между гравитационните лещи и натрупването на тъмна материя няма да бъде лесна. За да се интерпретират данните от телескопите, трябва да се обърнете към подробните космологични модели - математически представяния на сложни системи. Изследователите сега се занимават с разработването на такъв модел, който трябва да има достатъчна точност за тестване на различни хипотези за тъмната енергия.
Пета сила
Една от екзотичните теории е, че тъмната енергия е резултат от все още неизследваната пета сила (останалите четири са: гравитацията, електромагнетизма, силните и слабите ядрени сили вътре в атомите). Но най-често срещаната хипотеза се нарича космологична константа, представена от Алберт Айнщайн като част от общата теория на относителността. Смята се, че това е всепроникващо море от виртуални частици, които постоянно се появяват и изчезват във Вселената.
За да се изключи хипотезата на Айнщайн, е необходимо да се докаже, че тъмната материя не е нещо постоянно. Тази цел се изпълнява в проекта EDECS. Вместо да моделира процеса на създаване на група от данни за гравитационните лещи, всичко започва с динамична (неконстантна) хипотеза за тъмната енергия. В резултат на това учените ще се опитат да предскажат как ще кондензира тъмната материя (ако идеята работи).
Приближаване на границите
Има безкрайни пътеки на тъмна енергия, които могат да се трансформират в пространството и времето, въпреки че наблюденията ни позволяват да изключим много теории. Сега фокусът е изместен към динамична тъмна енергия. Симулацията, която проследява еволюцията на множество частици от „тъмната материя“ на N-тялото, изисква суперкомпютрите да работят за дълги периоди от време.
Новият модел предвижда, че тъмната енергия, която се развива с времето, трябва да повлияе на натрупването на тъмна материя. Това от своя страна променя ефективността, с която се формират галактиките. Прогнозите могат да бъдат тествани с телескопи, като LSST (Чили), SKA (Австралия и Южна Африка), както и Euclid и WFIRST (IR телескоп). Ако тъмната енергия се окаже динамично явление, това ще повлияе в голяма степен на космологията и на нашето разбиране за фундаменталната физика.
