Rzucanie światła na niewidzialną materię
Dawno temu Einstein stwierdził potencjalne istnienie soczewkowania grawitacyjnego, będącego konsekwencją jego ogólnej teorii względności. Zgodnie z tą teorią, materia wchodzi w grawitacyjną interakcję z dowolnymi pobliskimi obiektami, a nawet ze światłem. W rezultacie, ciemna materia znajdująca się pomiędzy teleskopem a odległym źródłem światła załamuje światło pochodzące ze źródła, gdy płynie ono do obserwatora. Zespół projektu "Cosmological applications of lensing and intrinsic correlations of ellipticities" (CALICE) skupił się na badaniu soczewkowania grawitacyjnego, chcąc określić, co kryje się pod zewnętrzną powłoką wszechświata. Obserwacje spójnych zniekształceń na dużej liczbie galaktyk drugoplanowych znajdujących się w różnej odległości ujawniają rozmieszczenie ciemnej materii w różnych etapach rozszerzania się wszechświata. To tomograficzne słabe soczewkowanie zawiera informacje o właściwościach procesu rozszerzania się, a w konsekwencji o ciemnej energii i możliwych odchyleniach grawitacyjnych omówionych w teorii Einsteina. Metodologię przyjętą w projekcie CALICE oparto na opracowaniu potoku szacowania parametrów, składającego się z zestawu kodów programowych. Potok ten ma zdolność prognozowania zgodnego sygnału soczewkowania grawitacyjnego z modelu ciemnej energii, jaki obejmuje. Można go także zasilić danymi z obserwacji lub symulacyjnymi. Modelowanie teoretyczne i analiza danych scalane są w procesie statystycznym w celu przeprowadzenia oceny prawdopodobieństwa modeli teoretycznych. W oparciu o tę metodologię, uczestnicy projektu zbadali wykonalność zmodyfikowanych modeli grawitacyjnych poprzez modyfikację parametrów w równaniach ogólnej teorii względności. Jednak zaobserwowany sygnał soczewkowania grawitacyjnego można łatwo wyjaśnić standardową teorią grawitacji. Co więcej, aby wyjaśnić coraz większe tempo rozszerzania się wszechświata, zespół CALICE uwzględnił modele ciemnej energii obejmujące późne oscylacje. W projekcie podjęto także próbę zbadania wpływu słabego soczewkowania na promieniowanie tła kosmicznego w paśmie mikrofalowym; próba zakończyła się sukcesem w postaci własnych pomiarów. Dane uzyskane w projekcie przyczynią się do wspólnych działań w ramach misji Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) Euklides. Pozwolą na stworzenie mapy sygnału soczewkowania grawitacyjnego wysokiej rozdzielczości i określenia potrzeby ciemnej materii lub modyfikacji w ogólnej teorii względności.
