Spomínam si, ako som videl film Hubble 3-D IMAX v roku 2010 a doslova lapal po dychu, keď sa pohľad stiahol z priblíženia na vzdialené hviezdy a galaxie, aby ukázal zhluky a superklastre galaxií pretkaných ako web, čím sa vytvorila rozsiahla štruktúra vesmíru. V 3-D vyzerá štruktúra podobne ako dvojitá špirála DNA alebo chrbtica.
Nový projekt, ktorý sa zameriava na mapovanie štruktúry vesmíru, sa teraz obzrel za časom a vytvoril trojrozmernú mapu zobrazujúcu časť vesmíru tak, ako to vyzeralo pred deviatimi miliardami rokov. Ukazuje početné galaxie a zaujímavo už rozvinutú rozsiahlu štruktúru vlákien a dutín vytvorených z galaxických skupín.
Mapa bola vytvorená pomocou projektu FastSound, ktorý skúma galaxie vo vesmíre pomocou nového vláknového viacobjektového spektrografu Subaru Telescope (FMOS). Tím, ktorý pracuje, je z Kjótskej univerzity, Tokijskej univerzity a Oxfordskej univerzity.
Tím uviedol, že hoci vidia, že zoskupovanie galaxií nie je také silné, keď bol vesmír 4,7 miliardy rokov, ako je to v súčasnom vesmíre, gravitačná interakcia nakoniec vyústi do zoskupovania, ktoré rastie na súčasnú úroveň.
Nová mapa má dĺžku 600 miliónov svetelných rokov v uhlovom smere a dve miliardy svetelných rokov v radiálnom smere. Tím bude nakoniec skúmať oblasť s celkovou výškou asi 30 štvorcových stupňov na oblohe a potom zmerať presné vzdialenosti do približne 5 000 galaxií vzdialených viac ako desať miliárd svetelných rokov.
Toto nie je prvá trojrozmerná mapa vesmíru: Sloan Digital Sky Survey vytvoril jeden v roku 2006 s pokrytím až päť miliárd svetelných rokov ďalej a bol aktualizovaný len minulý rok a bol vytvorený videohovor, ktorý môžete sledujte vyššie. Začiatkom tohto roku University of Hawaii vytvorila trojrozmernú video mapu, ktorá zobrazuje vesmírnu kozmickú štruktúru vo veľkom meradle až do 300 miliónov svetelných rokov.
Projekt FastSound však dúfa, že vytvorí trojrozmernú mapu veľmi vzdialeného vesmíru tak, že pokryje objem vesmíru ďalej ako desať miliárd svetelných rokov. FMOS je spektroskopický systém so širokým poľom, ktorý umožňuje blízku infračervenú spektroskopiu viac ako 100 objektov naraz, s výnimočne širokým zorným poľom v kombinácii so svetelnou schopnosťou získavať svetlo 8,2 metra primárneho zrkadla ďalekohľadu.
Mapa, ktorá bola dnes zverejnená, je iba prvou službou FastSound. Konečná trojrozmerná mapa vzdialeného vesmíru bude presne merať pohyb galaxií a potom merať rýchlosť rastu rozsiahlej štruktúry ako test Einsteinovej všeobecnej teórie relativity.
Hoci vedci vedia, že expanzia vesmíru sa zrýchľuje, nevedia prečo - či už je to z temnej energie alebo či sa gravitácia na kozmologických váhach môže líšiť od gravitácie všeobecnej relativity, toto tajomstvo je jednou z najväčších otázok súčasnej fyziky a astronómie. Porovnanie 3D mapy mladého Vesmíru s predpoveďami všeobecnej relativity by nakoniec mohlo odhaliť mechanizmus tajomného zrýchlenia Vesmíru.
Tím povedal, že ich trojrozmerná mapa zobrazená v tomto vydaní používa skôr mieru „komínovania“ ako vzdialenosti ľahkého cestovania. Vysvetľovali:
Svetelná vzdialenosť sa vzťahuje na čas, ktorý uplynul od epochy pozorovanej vzdialenej galaxie do súčasnosti, vynásobený rýchlosťou svetla. Pretože rýchlosť svetla je pre každého pozorovateľa vždy konštantná, opisuje vzdialenosť cesty, ktorou fotón prešiel. Avšak expanzia vesmíru predlžuje dĺžku dráhy, ktorú fotón v minulosti cestoval. Táto vzdialenosť, geometrická vzdialenosť v súčasnom vesmíre, berie tento efekt do úvahy. Preto je komínová vzdialenosť vždy väčšia ako zodpovedajúca svetelná vzdialenosť.
Na obrázku olova vyššie od FastSound, farby galaxií ukazujú ich rýchlosť formovania hviezd, t. J. Celkovú hmotnosť hviezd produkovaných v galaxii každý rok. Gradácia farby pozadia predstavuje hustotu počtu galaxií; základné rozloženie hmoty (ktorému dominuje neviditeľná temná hmota, ktorá predstavuje asi 30% z celkovej energie vo vesmíre) a ako by to vyzeralo takto, keby sme ho videli. Spodná časť obrázku zobrazuje relatívne polohy regiónov FastSound a Sloan Digital Sky Survey (SDSS), čo naznačuje, že projekt FastSound mapuje vzdialenejší vesmír ako 3D mapa SDSS blízkeho vesmíru.
Zdroj: Teleskop Subaru
