Кад је у питању тачност, сви теже сто посто, али мјерење космичких растојања препушта мало више случајности. Пре само неколико дана, истраживачи из Барион осцилацијске спектроскопске анкете (БОСС) објавили су свету да су успели да мере раздаљину до галаксија удаљених више од шест милијарди светлосних година, до нивоа поверења од само један проценат. Ако вам се ова најава не чини узбудљивом, размислите о томе шта она значи другим студијама. Ова нова мерења дају параметар својствима свеприсутне „тамне енергије“ - извора универзалног ширења.
„У нашем свакодневном животу нема много ствари које знамо са стопостотном тачношћу“, рекао је Давид Сцхлегел, физичар у Националној лабораторији Лавренце Беркелеи (ЛБНЛ) и главни истраживач БОСС-а. "Сада знам величину свемира боље него што знам величину моје куће."
Открића истраживачког тима представила су на састанку Америчког астрономског друштва астроном Универзитета Харвард Даниел Еисенстеин, директор Слоан Дигитал Ски Сурвеи ИИИ (СДСС-ИИИ), светске организације која укључује БОСС. Они су детаљно описани у низу чланака које су БОСС-ови сарадњи предали у часописима прошлог месеца, а сви су сада доступни као онлајн претисци.
"Одређивање удаљености је основни изазов астрономије", рекао је Ајзенштејн. „На небу видите нешто - колико је далеко? Једном када знате колико је далеко, научити све остало о томе одједном је много лакше. "
Када је у питању мерење растојања у свемиру, астрономи су користили многе методе. За мерење растојања до планета извршено је радаром, али има своја ограничења и ићи даље у свемир значи мање директну методу. Иако се показало да су невероватно тачне, и даље постоји фактор неизвесности - онај који се изражава у процентима. На пример, ако бисте мерили удаљеност од објекта 200 миља до стварне вредности 2 миље, измерили сте точност од 1%. Козмички гледано, само неколико стотина звезда и прегршт звезданих гроздова заправо су довољно блиски да се могу прецизно предвидјети њихове удаљености. Они живе у Млечном путу и удаљени су само неколико хиљада светлосних година. БОСС га доводи до крајности ... његова мерења превазилазе наше галактичке границе, више од милион пута даље, и мапирају Универзум са неуспоредивом тачношћу.
Захваљујући овим новим, врло тачним мерењима растојања, БОСС астрономи напредују у пољу тамне енергије. „Још не разумемо шта је тамна енергија“, објаснио је Ајзенштејн, „али можемо да меримо њена својства. Затим упоредимо те вредности са оним што очекујемо да буду, имајући у виду наше тренутно разумевање универзума. Што су наша мерења боља, то више можемо научити. "
Како се то ради? Да би се постигло једнопроцентно мерење на шест милијарди светлосних година, није тако лако као мерење објекта Сунчевог система или чак оног који се налази у нашој галаксији. Ту се игра БОСС. Највећи је то од четири пројекта која чине Слоан Дигитал Ски Сурвеи ИИИ (СДСС-ИИИ), а направљен је да искористи ову технику: мерење такозваних „барионских акустичких осцилација“ (БАО), суптилних периодичних таласа у расподјела галаксија у космосу. Ове пукотине су потпис таласних таласа који су једном крстарили раним Универзумом у време када су ствари биле тако вруће и густе да су фотони марширали заједно са барионима - материјом која ствара језгре атома. Пошто је позната величина валовитости, та се величина сада може мерити мапирањем галаксија.
„Помоћу ових мерења галаксије природа нам је дала прелепог владара“, рекла је Ешли Росс, астрономка са Универзитета у Портсмоутху. „Владар је дугачак пола милијарде светлосних година, па га можемо користити за прецизно мерење растојања, чак и веома далеко.
Користећи своју специјализовану инструментацију која може да изврши детаљна мерења хиљаде галаксија одједном, БОСС је преузео велики изазов - мапирање локације више од милион галаксија. „У јасну ноћ када све прође савршено, на карту можемо додати више од 8000 галаксија и квазара“, рекла је Каике Пан, која води тим посматрача 2,5-метарског телескопа СДС-ИИИ Слоан фондације у опсерваторију Апацхе Поинт у Нев Мекицо.
Иако је истраживачки тим БОСС-а представио своје ране мапе галаксија и почетна мерења БАО-а пре годину дана, ови нови подаци покривају двоструко већу територију и дају још тачнија мерења - укључујући и оне у околним галаксијама. "Извођење ових мерења на две различите удаљености омогућава нам да видимо како се ширење универзума временом променило, што ће нам помоћи да схватимо зашто се убрзава", објаснила је астрономка са Универзитета Портсмоутх Рита Тојеиро, која председава кластерима галаксија БОСС радна група заједно са Јеремијем Тинкер-ом са Универзитета Нев Иорк.
Такође ради сличну студију Мариана Варгас-Магана, постдокторска истраживачица на Универзитету Царнегие Меллон. Да би омогућила још већу тачност, она разматра било какве суптилне ефекте који би могли утицати на БОСС мерења. „Када покушавате да достигнете један проценат, морате бити параноични у свему што би могло ићи чак и мало погрешно“, рекла је Варгас-Магана - на пример, мале разлике у начину на који су идентификоване галаксије могле су да одбаце целокупно мерење њихових распрострањености, па су различити делови неба морали пажљиво да се провере. „Срећом“, рекла је Варгас-Магана, „у нашем тиму има доста пажљивих људи који провјеравају наше претпоставке. Док су сви задовољни, сигурни смо да нам ништа није промакло. "
Од садашњости, чини се да су ови нови БОСС налази у складу са оним што сматрамо обликом тамне енергије - константом која је пронађена у историји Универзума. Према саопштењу вести, ова „космолошка константа“ један је од само шест бројева потребних за стварање модела који се поклапа са обимом и структуром Универзума. Сцхлегел упоређује овај модел са шест бројева са стакленим окном, који је на месту закачен вијцима који представљају различита мерења историје Универзума. "БОСС сада има један од најјачих од тих вијака, а управо смо му дали још пола окрета", рекао је Шлегел. "Сваки пут када подигнете напетост и чаша се не разбије, то је успех модела."
Изворни извор приче: Слоан Дигитал Ски Сурвеи ИИИ Невс Релеасе. За даље читање: Саопштење о новостима из Института Мак Планцк.
