Astrofyzici, ktorí študujú rozšírenie vesmíru s najväčšími katalógmi galaxií, aké kedy boli zostavené, uvádzajú vzrušujúcu éru presnej kozmológie. Minulý týždeň vydal prieskum Sloan Digital Sky Survey (SDSS) svoje konečné zverejnenie údajov a vedci pracujúci v rámci jeho najväčšieho programu Baryon Oscilation Spectroscope Survey (BOSS) predstavili svoje konečné výsledky aj na stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v Seattli vo Washingtone.
Mapovaním viac ako 10 000 štvorcových stupňov - 25% oblohy - BOSS „meria zrýchlenú expanziu nášho vesmíru s najväčším prieskumom extragalaktického červeného posunu na svete“, hovorí riaditeľ EMSS Daniel Eisenstein z Harvardsko-Smithsonovského centra pre astrofyziku. Výsledky BOSS zahŕňajú nové a presné merania rýchlosti expanzie vesmíru (nazývané „Hubbleova konštanta“) a hustoty hmoty, ktorá zahŕňa temnú hmotu, hviezdy, plyn a prach.
BOSS uskutočnila pozorovania na 2,5-metrovom nadstavbe Sloan Foundation Telescope v Apache Point Observatory v Novom Mexiku, pričom produkovala spektrá a priestorové polohy pre 1,5 milión galaxie a 300 000 kvasarov v objeme zodpovedajúcom kocke s dĺžkou 8,5 miliárd svetelných rokov na jednej strane (pozri obrázok vyššie). Astronómovia použili tento bohatý súbor údajov na mapovanie distribúcie objektov a na zistenie charakteristickej mierky, ktorú vtlačili baryónové akustické oscilácie v ranom vesmíre. Zvukové vlny sa šíria smerom von s časom, ako vlnky šíriace sa v rybníku, a sú označené veľkým rozsahom zoskupovacích signálov v pozíciách galaxií vo vzťahu k sebe navzájom (pozri obrázok nižšie). Analýzou tohto signálu v rôznych časoch je možné študovať správanie záhadnej „temnej energie“ spôsobujúcej zrýchľujúce sa rozširovanie vesmíru.
V konečných výsledkoch BOSS stovky vedcov v medzinárodnej spolupráci merali tento rozsah s bezprecedentnou presnosťou. Konkrétne Ashley Ross zo štátnej univerzity v Ohiu predstavila výsledky, ktoré preukázali schopnosť kombinovať analýzu priečnych a priamej distribúcie galaxií. V článku, ktorý vypracovali Eric Aubourg a spolupracovníci, astronómovia BOSS merali mierku kozmickej vzdialenosti galaxií v „miestnom“ vesmíre a kvázarov v diaľkovom vesmíre s pôsobivými malými systematickými chybami - na úrovni nižšej ako 1% - v kombinácii s kozmickou mikrovlnnou rúrou. obmedzenia pozadia. Ich kozmologická analýza poskytuje meranie Hubbleovej konštanty a hustoty hmoty vesmíru v súlade s „plochou“ kozmológiou studenej temnej hmoty s kozmologickou konštantou (pozri nižšie). Kozmologické modely vrátane zakrivenia, vyvíjajúcej sa temnej energie alebo masívnych neutrín nie sú úplne vylúčené, ale údaje sú menej podporované ako predtým. Ďalšie výsledky spolupráce sa predložia na zverejnenie v nasledujúcich mesiacoch.
Dátový súbor BOSS „predstavuje zlatý štandard pri mapovaní siete galaxií, ktorá pozostáva z rozsiahlej štruktúry vesmíru… Údaje nám umožňujú sledovať s väčšou presnosťou ako kedykoľvek predtým prítomnosť temnej energie, gravitačné správanie o kozmických mierkach a o účinku masívnych neutrín, “hovorí Chris Blake z Swinburne University, ktorý nie je spojený so spoluprácou.
Odkiaľ bude tím BOSS ísť? Spolupráca začala pracovať na SDSS-IV, ktorého šesťročná misia zahŕňa ambiciózny rozšírený prieskum BOSS (eBOSS). Podľa koordinátora zacieľovania na eBOSS Jeremyho Tinkera z New York University bude pozorovanie eBOSS vyše 700 000 kvázarov presne merať mierku vzdialenosti „pri oveľa vyššom režime redshift, ktorý nie je pokrytý súčasnými rozsiahlymi prieskumami.“
Viac informácií o BOSS a aktualizáciách o troch ďalších komponentoch SDSS nájdete v našom predchádzajúcom článku tu.
Webové stránky SDSS
(Úplné zverejnenie: Ramin Skibba bol v rokoch 2010 - 2012 členom spolupráce BOSS.)
