Attēla kredīts: SDSS
Apsekojuma Sloan Digital Sky Survey astronomi ir apkopojuši datus, lai izveidotu precīzu trīsdimensiju karti, kurā būtu sīki aprakstītas galaktiku un tumšās vielas kopas. SDSS komanda - 200 astronomi 13 valstīs - izmērīja, ka Visumā ir 70% tumšās enerģijas (noslēpumains spēks, kas atgrūž galaktikas), 25% tumšās vielas un 5% normālas vielas.
Sloan Digital Sky Survey (SDSS) astronomi ir veikuši visprecīzākos galaktiku un tumšās vielas kosmisko kopu mērījumus līdz šim, uzlabojot mūsu izpratni par Visuma uzbūvi un attīstību.
“Kopš projekta sākuma 80. gadu beigās viens no mūsu galvenajiem mērķiem ir bijis precīzs mērījums tam, kā galaktikas sagrupējas gravitācijas ietekmē”, skaidroja Ričards Krons, SDSS direktors un Čikāgas Universitātes profesors.
SDSS projekta pārstāvis Maikls Štrauss no Prinstonas universitātes un viens no vadošajiem jaunā pētījuma autoriem precizēja: “Šis klasterizācijas raksts kodē informāciju gan par neredzamo lietu vilkšanu uz galaktikām, gan par sēklu svārstībām, kas parādījās lielā sprādziena laikā.”
Rezultāti ir aprakstīti divos dokumentos, kas iesniegti Astrophysical Journal un Fiziskajā pārskatā D; tos var atrast fizikas pirmsdrukas vietnē www.arXiv.org 28. oktobrī.
KARTONĒŠANAS FLUKCIJAS
Vadošais kosmoloģiskais modelis atsaucas uz strauju kosmosa paplašināšanos, kas pazīstams kā inflācija un kas stiepja mikroskopiskās kvantu svārstības ugunīgajā Lielā sprādziena rezultātā līdz milzīgiem mērogiem. Pēc inflācijas beigām gravitācijas dēļ šīs sēklu svārstības izauga galaktikās un SDSS novērotajās galaktiku klasterizācijas shēmās.
Šo sēklu svārstību attēli tika atbrīvoti no Vilkinsona mikroviļņu anizotropijas zondes (WMAP) februārī, kurā tika izmērītas agrīnā Visuma relikvijas starojuma svārstības.
"Mēs esam izveidojuši labāko līdz šim trīsdimensiju Visuma karti, kartējot vairāk nekā 200 000 galaktiku līdz divu miljardu gaismas gadu attālumā virs sešiem procentiem no debesīm", sacīja cits pētījuma galvenais autors Maikls Blantons no Ņujorkas universitātes. Gravitācijas klasterizācijas raksti šajā kartē atklāj Visuma uzbūvi no tā gravitācijas efektiem, un, apvienojot mērījumus ar WMAP, SDSS komanda izmērīja kosmisko matēriju, kas sastāvēja no 70 procentiem tumšās enerģijas, 25 procentiem tumšās vielas un pieciem procentiem. parasts jautājums.
SDSS ir divi atsevišķi apsekojumi vienā: galaktikas tiek identificētas 2D attēlos (pa labi), pēc tam nosaka attālumu no to spektra, lai izveidotu 2 miljardu gaismas gadu dziļu 3D karti (pa kreisi), kur katra galaktika tiek parādīta kā viens punkts, krāsa, kas attēlo gaišumu - tas parāda tikai tās 66,976 mūsu no 205,443 galaktikām kartē, kas atrodas netālu no Zemes ekvatora plaknes. (Noklikšķiniet, lai iegūtu augstas izšķirtspējas jpg versiju bez rindiņām.)
Viņi atklāja, ka neitrīni nevar būt galvenā tumšās vielas sastāvdaļa, nosakot to masai līdz šim visspēcīgākos ierobežojumus. Visbeidzot, SDSS pētījums atklāja, ka dati saskan ar sīki izstrādātām inflācijas modeļa prognozēm.
KOSMIKAS APSTIPRINĀJUMS
Šie skaitļi sniedz spēcīgu apstiprinājumu tiem, par kuriem ziņo WMAP komanda. Jauno SDSS atklājumu iekļaušana palīdz uzlabot mērījumu precizitāti, vairāk nekā uz pusi samazinot WMAP nenoteiktību par kosmiskās vielas blīvumu un Habla parametru (kosmiskās izplešanās ātrumu). Turklāt jaunie mērījumi labi sakrīt ar iepriekšējiem vismodernākajiem rezultātiem, kas apvienoja WMAP ar Anglo-Austrālijas 2dF galaktikas redshift aptauju.
“Dažādas galaktikas, dažādi instrumenti, dažādi cilvēki un atšķirīga analīze - bet rezultāti ir vienisprātis,” saka Makss Tegmarks no Pensilvānijas universitātes, pirmais autors abos dokumentos. "Ārkārtas prasībām nepieciešami ārkārtas pierādījumi," saka Tegmarks, "bet mums tagad ir ārkārtas pierādījumi par tumšo vielu un tumšo enerģiju, un mums tie ir jāuztver nopietni neatkarīgi no tā, cik satraucoši tie šķiet."
Jaunie SDSS rezultāti (melnie punkti) ir visprecīzākie līdz šim veiktie mērījumi tam, kā Visuma blīvums svārstās no vienas vietas uz citu uz miljoniem gaismas gadu skalas. Šie un citi kosmoloģiskie mērījumi sakrīt ar teorētisko prognozi (zilā līkne) Visumam, kas sastāv no 5% atomiem, 25% tumšās vielas un 70% no tumšās enerģijas. Jo lielāki mērogi mums ir vidējie, jo vienveidīgāks ir Visums. (Noklikšķiniet, lai iegūtu augstas izšķirtspējas jpg versiju bez frizūrām.)
"Patiesais izaicinājums tagad ir noskaidrot, kas patiesībā ir šīs noslēpumainās vielas," sacīja cits autors Deivids Veinbergs no Ohaio štata universitātes.
SDSS LIELA mēroga uzņēmums
SDSS ir visu laiku vērienīgākais astronomiskais pētījums, kurā piedalījās vairāk nekā 200 astronomu 13 iestādēs visā pasaulē.
“SDSS patiešām ir divas aptaujas vienā,” skaidroja projekta zinātnieks Džeimss Gunns no Prinstonas universitātes. Senatnīgākajās naktīs SDSS izmanto plaša lauka CCD kameru (kuru uzbūvējuši Gunns un viņa komanda Prinstonas universitātē un Maki Sekiguchi no Japānas līdzdalības grupas), lai fotografētu nakts debesis piecās plašās viļņu joslās ar mērķi noteikt vairāk nekā 100 miljonu debess objektu atrašanās vieta un absolūtais spilgtums vienā ceturtdaļā no visām debesīm. Kad fotoaparāts bija pabeigts, tas bija visu laiku lielākais, kas būvēts astronomiskiem mērķiem, vācot datus ar ātrumu 37 gigabaiti stundā.
Naktīs ar mēnesskrāsas vai vieglu mākoņu pārklājumu attēlveidošanas kamera tiek aizstāta ar pāris spektrogrāfiem (uzbūvējis Alans Uomoto un viņa komanda The Johns Hopkins universitātē). Viņi izmanto optiskās šķiedras, lai vienlaikus iegūtu 608 objektu spektrus (un tādējādi sarkano nobīdi). Atšķirībā no tradicionālajiem teleskopiem, kuros naktis tiek sadalītas starp daudziem astronomiem, kuri veic virkni zinātnisku programmu, speciālais 2,5 m SDSS teleskops Apache Point observatorijā Ņūmeksikā ir veltīts tikai šim apsekojumam, lai piecas gadus darbotos katru skaidru nakti. .
Pirmajā publiskajā datu izlaišanā no SDSS, sauktā DR1, bija aptuveni 15 miljoni galaktiku, ar sarkanā attāluma mērījumiem vairāk nekā 100 000 no tām. Visi šeit uzrādītajos atklājumos izmantotie mērījumi būs daļa no otrās datu izlaišanas, DR2, kas būs pieejama astronomiskajai kopienai 2004. gada sākumā.
Štrauss sacīja, ka SDSS tuvojas pusceļam mērķī mērīt vienu miljonu galaktiku un kvazāru sarkano nobīdi.
"Patiesais satraukums šeit ir tas, ka atšķirīgās pierādījumu līnijas no kosmiskā mikroviļņu fona (CMB), liela mēroga struktūra un citi kosmoloģiski novērojumi mums visiem dod konsekventu priekšstatu par Visumu, kurā dominē tumšā enerģija un tumšā matērija," sacīja Kevorks Abazadžians. Fermi Nacionālās paātrinātāja laboratorijas un Los Alamos Nacionālās laboratorijas.
Oriģinālais avots: Sloan Digital Sky Survey News Release
