Astrofyzici studující expanzi vesmíru s největšími katalogy galaxií, jaké kdy byly sestaveny, uvádějí vzrušující období přesné kosmologie. Minulý týden vydal Sloan Digital Sky Survey (SDSS) své konečné zveřejnění dat a vědci pracující v jeho největším programu, Baryon Oscilation Spectroscopic Survey (BOSS), také představili své konečné výsledky na setkání Americké astronomické společnosti v Seattlu ve Washingtonu.
Mapováním více než 10 000 čtverečních stupňů - 25% oblohy - BOSS „měří zrychlenou expanzi našeho vesmíru největším průzkumem extragalaktického rudého posunu na světě“, říká ředitel EMSS Daniel Eisenstein z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku. Výsledky BOSS zahrnují nová a přesná měření rychlosti expanze vesmíru (nazývaná „Hubbleova konstanta“) a hustoty hmoty, která zahrnuje temnou hmotu, hvězdy, plyn a prach.
BOSS provedla svá pozorování na 2,5 metrovém dalekohledu Sloan Foundation Telescope v Apache Point Observatory v Novém Mexiku, produkující spektra a prostorové pozice pro 1,5 milión galaxie a 300 000 kvasarů v objemu odpovídajícím krychli o délce 8,5 miliardy světelných let na straně (viz obrázek výše). Astronomové použili tento bohatý datový soubor k mapování distribucí objektů ak detekci charakteristické škály vtisknuté baryonovými akustickými oscilacemi v ranném vesmíru. Zvukové vlny se časem šíří směrem ven, jako vlnky šířící se v jezírku, a jsou indikovány velkoplošným shlukovým signálem v pozicích galaxií relativně vůči sobě (viz obrázek níže). Analýzou tohoto signálu v různých časech je možné studovat chování tajemné „temné energie“ způsobující zrychlující se expanzi vesmíru.
V konečných výsledcích BOSS stovky vědců v mezinárodní spolupráci měřily tento rozsah s bezprecedentní přesností. Konkrétně Ashley Ross ze Ohio State University představila výsledky, které prokázaly schopnost kombinovat analýzu příčného a přímého rozložení galaxií. V článku, který vypracovali Eric Aubourg a spolupracovníci, astronomové BOSS měřili měřítko kosmické vzdálenosti galaxií v „místním“ vesmíru a kvazary ve vesmírném vesmíru s působivě malými systematickými chybami - na úrovni nižší než 1% - v kombinaci s kosmickou mikrovlnnou troubou pozadí omezení. Jejich kosmologická analýza poskytuje měření Hubbleovy konstanty a hmotové hustoty vesmíru v souladu s „plochou“ kosmologií temné hmoty studené s kosmologickou konstantou (viz níže). Kosmologické modely zahrnující zakřivení, vyvíjející se temnou energii nebo masivní neutrina nejsou zcela vyloučena, ale data jsou méně podporována než dříve. Další výsledky spolupráce budou předloženy ke zveřejnění v následujících měsících.
Datový soubor BOSS „představuje zlatý standard při mapování sítě galaxií, která zahrnuje rozsáhlou strukturu vesmíru… Data nám umožňují sledovat, s větší přesností než kdykoli předtím, přítomnost temné energie, chování gravitace na kosmických měřítkách a vlivu masivních neutrin, “říká Chris Blake z Swinburne University, který není spojen se spoluprací.
Odkud bude tým BOSS jít? Spolupráce začala pracovat na SDSS-IV, jehož šestiletá mise zahrnuje ambiciózní rozšířený průzkum BOSS (eBOSS). Podle koordinátora cílení eBOSS Jeremyho Tinkera z New York University bude pozorování eBOSS přes 700 000 kvasarů přesně měřit měřítko vzdálenosti „v mnohem vyšším režimu redshift, který není pokryt současnými rozsáhlými průzkumy.“
Více o BOSS a aktualizacích o dalších třech komponentách SDSS si můžete přečíst v našem předchozím článku zde.
Web SDSS
(Úplné zveřejnění: Ramin Skibba byl členem spolupráce BOSS v letech 2010–2012.)
