Obrazový kredit: SDSS
Astronomové ze Sloan Digital Sky Survey shromáždili data, aby vytvořili přesnou trojrozměrnou mapu, která podrobně popisuje shluky galaxií a temné hmoty. Tým SDSS - 200 astronomů ve 13 zemích - změřil vesmír tak, aby obsahoval 70% temné energie (tajemná síla, která odpuzuje galaxie od sebe), 25% temné hmoty a 5% normální hmoty.
Astronomové ze Sloan Digital Sky Survey (SDSS) provedli dosud nejpřesnější měření kosmického shlukování galaxií a temné hmoty, čímž zdokonalili naše chápání struktury a vývoje vesmíru.
„Od počátku projektu na konci 80. let bylo jedním z našich klíčových cílů přesné měření toho, jak se galaxie shlukují pod vlivem gravitace,“ vysvětlil Richard Kron, ředitel SDSS a profesor na University of Chicago.
Mluvčí projektu SDSS Michael Strauss z Princetonské univerzity a jeden z hlavních autorů nové studie vypracoval, že: „Tento shlukovací vzorec kóduje informace o neviditelném tahu hmoty na galaxiích ao výkyvech semen, které se objevily z Velkého třesku.“
Zjištění jsou popsána ve dvou dokumentech předložených Astrofyzikálnímu deníku a Fyzickému přehledu D; najdete je na webové stránce fyzického předtisku, www.arXiv.org, 28. října.
FLUCTUACE PRO MAPOVÁNÍ
Přední kosmologický model vyvolává rychlou expanzi prostoru známého jako inflace, která natáhla mikroskopické kvantové fluktuace ve ohnivém následku Velkého třesku do obrovských měřítek. Po ukončení inflace gravitace způsobila, že tyto výkyvy semen rostly v galaxie a v SDSS byly pozorovány vzorce shlukování galaxií.
Obrázky těchto fluktuací semen byly uvolněny z Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) v únoru, které měřily fluktuace relikčního záření z raného vesmíru.
"Vytvořili jsme dosud nejlepší trojrozměrnou mapu vesmíru a mapovali přes 200 000 galaxií až do dvou miliard světelných let na šest procent oblohy," uvedl další hlavní autor studie Michael Blanton z New York University. Gravitační seskupovací vzorce v této mapě odhalují složení vesmíru z jeho gravitačních účinků a kombinací jejich měření s měřením z WMAP tým SDSS změřil kosmickou hmotu tak, aby se skládala ze 70 procent temné energie, 25 procent temné hmoty a 5 procent obyčejná záležitost.
SDSS jsou dva samostatné průzkumy v jednom: galaxie jsou identifikovány ve 2D obrazech (vpravo), poté se jejich vzdálenost určí z jejich spektra a vytvoří 2 miliardu světelných let hlubokou 3D mapu (vlevo), kde je každá galaxie zobrazena jako jeden bod, barva představující svítivost - to ukazuje pouze ty 66 976 naše z 205 443 galaxií na mapě, které leží poblíž roviny zemského rovníku. (Klikněte pro jpg s vysokým rozlišením, verze bez řádků.)
Zjistili, že neutrinos nemůže být hlavní složkou temné hmoty, což v jejich hmotě představuje nejsilnější omezení, která dosud existují. Konečně, výzkum SDSS zjistil, že data jsou v souladu s podrobnými předpovědi inflačního modelu.
KOSMICKÉ POTVRZENÍ
Tato čísla poskytují silné potvrzení těch, které nahlásil tým WMAP. Zahrnutí nových nálezů SDSS pomáhá zlepšit přesnost měření, více než poloviční nejistoty z WMAP ohledně hustoty kosmické hmoty a parametru Hubble (rychlost kosmické expanze). Nová měření navíc dobře souhlasí s předchozími nejmodernějšími výsledky, které kombinovaly WMAP s anglo-australským průzkumem 2dF galaxie s červeným posunem.
"Různé galaxie, různé nástroje, různí lidé a různé analýzy - ale výsledky se shodují," říká Max Tegmark z University of Pennsylvania, první autor obou dokumentů. „Mimořádná tvrzení vyžadují mimořádné důkazy,“ říká Tegmark, „ale nyní máme mimořádné důkazy o temné hmotě a temné energii a musíme je brát vážně bez ohledu na to, jak znepokojující se jeví.“
Nové výsledky SDSS (černé tečky) jsou dosud nejpřesnější měření toho, jak hustota vesmíru kolísá od místa k místu na stupnicích milionů světelných let. Tato a další kosmologická měření souhlasí s teoretickou predikcí (modrá křivka) pro vesmír složený z 5% atomů, 25% temné hmoty a 70% temné energie. Čím větší jsou měřítka, které průměrujeme, tím jednotnější je vesmír. (Klikněte pro jpg s vysokým rozlišením, žádné verze s ozdobami.)
"Skutečnou výzvou je nyní zjistit, jaké tyto záhadné látky ve skutečnosti jsou," řekl další autor David Weinberg z Ohio State University.
SDSS VELKÝ PODNIK
SDSS je nejambicióznějším astronomickým průzkumem, jaký byl kdy proveden, s více než 200 astronomy ve 13 institucích po celém světě.
„SDSS jsou ve skutečnosti dva průzkumy v jednom,“ vysvětlil projektový vědec James Gunn z Princeton University. Za nejskvělejších nocí používá SDSS širokoúhlou CCD kameru (postavenou Gunnem a jeho týmem na Princetonské univerzitě a Maki Sekiguchi z japonské účastnické skupiny) k fotografování noční oblohy v pěti širokých vlnových pásmech s cílem určit polohu a absolutní jas více než 100 milionů nebeských objektů na čtvrtině celé oblohy. Po dokončení byla kamera největší, jaká kdy byla postavena pro astronomické účely, sbírala data rychlostí 37 gigabajtů za hodinu.
V noci s měsíčním svitem nebo mírnou oblačností je zobrazovací kamera nahrazena dvojicí spektrografů (postavil Alan Uomoto a jeho tým na univerzitě Johns Hopkins University). Používají optická vlákna k získání spektra (a tedy redshifts) 608 objektů najednou. Na rozdíl od tradičních dalekohledů, ve kterých jsou noci spřaženy mezi mnoha astronomy provádějícími celou řadu vědeckých programů, je tento průzkum zaměřen výhradně na dalekohled 2,5 m SDSS na Apache Point Observatory v Novém Mexiku, aby fungoval každou jasnou noc po dobu pěti let. .
První veřejné datové vydání z SDSS, nazvané DR1, obsahovalo asi 15 milionů galaxií, s měřením vzdálenosti červeného posuvu pro více než 100 000 z nich. Všechna měření použitá ve zde uvedených nálezech by byla součástí druhého vydání dat, DR2, které bude astronomické komunitě zpřístupněno na začátku roku 2004.
Strauss řekl, že SDSS se blíží do poloviny svého cíle, kterým je měření milionu červených galaxií a kvasarů.
"Skutečným vzrušením je, že rozdílné linie důkazů z kosmického mikrovlnného pozadí (CMB), rozsáhlá struktura a další kosmologická pozorování nám dávají konzistentní obraz vesmíru, kterému dominuje temná energie a temná hmota," řekl Kevork Abazajian laboratoře Fermi National Accelerator Laboratory a Los Alamos National Laboratory.
Původní zdroj: Sloan Digital Sky Survey News Release
