Obrazový kredit: SDSS
Astronómovia z prieskumu Sloan Digital Sky Survey zhromaždili údaje na zostavenie presnej trojrozmernej mapy, ktorá podrobne popisuje zhluky galaxií a temnej hmoty. Tím SDSS - 200 astronómov v 13 krajinách - meral vesmír tak, aby obsahoval 70% temnej energie (záhadná sila, ktorá odpudzuje galaxie od seba), 25% temnej hmoty a 5% normálnej hmoty.
Astronómovia zo Sloan Digital Sky Survey (SDSS) doteraz uskutočnili najpresnejšie meranie kozmického zhlukovania galaxií a temnej hmoty, čím vylepšili naše chápanie štruktúry a vývoja vesmíru.
„Od začiatku projektu na konci 80. rokov bolo jedným z našich hlavných cieľov presné meranie toho, ako sa galaxie zhlukujú pod vplyvom gravitácie,“ vysvetlil Richard Kron, riaditeľ SDSS a profesor na University of Chicago.
Hovorca projektu SDSS Michael Strauss z Princetonskej univerzity a jeden z vedúcich autorov novej štúdie vypracovali toto: „Tento zhlukovací vzorec kóduje informácie o neviditeľnom zatiahnutí hmoty na galaxiách ao kolísaniach semien, ktoré sa objavili pri Veľkom tresku.“
Zistenia sú opísané v dvoch prácach predložených Astrofyzikálnemu vestníku a Fyzickému prehľadu D; nachádzajú sa na webovej stránke fyzickej predtlače, www.arXiv.org, 28. októbra.
FLUKTUÁCIE MAPOVANIA
Popredný kozmologický model vyvoláva rýchle rozšírenie priestoru známeho ako inflácia, ktoré natiahlo mikroskopické kvantové fluktuácie v ohnivom následku Veľkého tresku do obrovských mierok. Po ukončení inflácie gravitácia spôsobila, že tieto kolísania semien narástli na galaxie a v zoskupení SDSS sa pozorovali vzorce zhlukov galaxií.
Obrázky týchto fluktuácií semien boli zverejnené vo Wilkinsonovej mikrovlnnej anizotropnej sonde (WMAP) vo februári, ktorá merala fluktuácie reliktného žiarenia zo skorého vesmíru.
"Dosiahli sme doteraz najlepšiu trojrozmernú mapu vesmíru, mapujúcu viac ako 200 000 galaxií až do dvoch miliárd svetelných rokov na šesť percent oblohy," uviedol ďalší vedúci autor štúdie Michael Blanton z New York University. Gravitačné zhluky na tejto mape odhaľujú zloženie vesmíru z jeho gravitačných účinkov a kombináciou ich meraní s meraním z WMAP tím SDSS meral kozmickú hmotu tak, aby sa skladala zo 70% temnej energie, 25% tmavej hmoty a 5% obyčajná hmota.
SDSS sú dva samostatné prieskumy v jednom: galaxie sú identifikované v 2D obrazoch (vpravo), potom sa určí ich vzdialenosť od ich spektra, aby sa vytvorila 2 miliárd svetelných rokov hlboká 3D mapa (vľavo), kde je každá galaxia zobrazená ako jeden bod, farba predstavujúca svietivosť - to ukazuje iba tie 66 976 naše z 205 443 galaxií na mape, ktoré ležia blízko roviny zemského rovníka. (Kliknutím zobrazíte jpg s vysokým rozlíšením, verziu bez riadkov.)
Zistili, že neutrína nemôžu byť hlavnou zložkou temnej hmoty a medzi ich najsilnejšie obmedzenia patria doteraz. Nakoniec výskum SDSS zistil, že údaje sú v súlade s podrobnými predikciami inflačného modelu.
KOSMICKÉ POTVRDENIE
Tieto čísla poskytujú silné potvrdenie tých, ktoré nahlásil tím WMAP. Zahrnutie nových zistení SDSS pomáha zlepšiť presnosť merania viac ako o polovicu neistoty z WMAP týkajúce sa hustoty kozmickej hmoty a parametra Hubble (miera kozmickej expanzie). Nové merania navyše dobre súhlasia s predchádzajúcimi najnovšími výsledkami, ktoré kombinovali WMAP s angloaustrálskym prieskumom 2dF galaxie s červeným posunom.
„Rôzne galaxie, rôzne nástroje, rôzni ľudia a rôzne analýzy - výsledky sa však zhodujú,“ hovorí Max Tegmark z Pennsylvánskej univerzity, prvý autor týchto dvoch článkov. „Mimoriadne tvrdenia si vyžadujú mimoriadny dôkaz,“ hovorí Tegmark, „ale teraz máme mimoriadny dôkaz o temnej hmote a temnej energii a musíme ich brať vážne bez ohľadu na to, ako znepokojujúce sú.“
Nové výsledky SDSS (čierne bodky) sú doteraz najpresnejšie merania toho, ako hustota vesmíru kolíše od miesta k miestu na stupnici miliónov svetelných rokov. Tieto a ďalšie kozmologické merania súhlasia s teoretickou predikciou (modrá krivka) pre vesmír zložený z 5% atómov, 25% tmavej hmoty a 70% tmavej energie. Čím väčšie sú priemery, tým jednotnejší je vesmír. (Kliknite pre obrázok jpg s vysokým rozlíšením, verzia bez ozdôb.)
"Skutočnou výzvou je teraz zistiť, aké tieto záhadné látky v skutočnosti sú," uviedol ďalší autor David Weinberg z Ohio State University.
ZÁVÄZOK VEĽKÉHO OBCHODU SDSS
SDSS je najambicióznejší astronomický prieskum, aký sa kedy uskutočnil, s viac ako 200 astronómami v 13 inštitúciách na celom svete.
„SDSS sú skutočne dva prieskumy v jednom,“ vysvetlil vedec projektu James Gunn z Princeton University. V tých najskorších nociach používa SDSS širokouhlú CCD kameru (ktorú zostavil Gunn a jeho tím na Princetonskej univerzite a Maki Sekiguchi z japonskej participačnej skupiny) na snímanie nočnej oblohy v piatich širokých vlnových pásmach s cieľom určiť polohu a absolútny jas viac ako 100 miliónov nebeských objektov na jednej štvrtine celej oblohy. Keď bola kamera dokončená, bola najväčšia v histórii postavená na astronomické účely a zhromažďovala údaje rýchlosťou 37 gigabajtov za hodinu.
V noci s mesačným svitom alebo miernym zakalením je zobrazovacia kamera nahradená párom spektrografov (zostavil Alan Uomoto a jeho tím na univerzite Johns Hopkins University). Používajú optické vlákna na získanie spektier (a teda červených posunov) 608 objektov naraz. Na rozdiel od tradičných ďalekohľadov, v ktorých sú noci roztrieštené medzi mnohými astronómami vykonávajúcimi celý rad vedeckých programov, je tento prieskum zameraný výlučne na tento prieskum zameraný 2,5m SDSS ďalekohľad na observatóriu Apache Point v Novom Mexiku, ktorý funguje každú jasnú noc päť rokov. ,
Prvé verejné zverejnenie údajov z SDSS, nazvané DR1, obsahovalo asi 15 miliónov galaxií, s meraním vzdialenosti červeného posunu pre viac ako 100 000 z nich. Všetky merania použité v tu uvedených zisteniach by boli súčasťou druhého vydania údajov, DR2, ktoré sa sprístupní astronomickej komunite začiatkom roku 2004.
Strauss povedal, že SDSS sa blíži k polovici bodu vo svojom cieli zmerať jeden milión galaxií a červený kvasar.
"Skutočným vzrušením je, že rozdielne línie dôkazov z kozmického mikrovlnného pozadia (CMB), rozsiahla štruktúra a ďalšie kozmologické pozorovania nám dávajú konzistentný obraz vesmíru, ktorému dominuje temná energia a temná hmota," uviedol Kevork Abazajian. laboratória Fermi National Accelerator Laboratory a Los Alamos National Laboratory.
Pôvodný zdroj: Sloan Digital Sky Survey News Release
