Кредитна слика: СДСС
Астрономи из Слоан анкете о дигиталном небу прикупили су податке како би направили прецизну тродимензионалну мапу која детаљно описује гроздове галаксија и тамну материју. СДСС тим - 200 астронома у 13 земаља - измерио је Универзум да садржи 70% тамне енергије (мистериозне силе која одбија галаксије наразен), 25% тамне материје и 5% нормалне материје.
Астрономи из Слоан-ове анкете о дигиталном небу (СДСС) извршили су најпрецизније мерење до данас, космичког групирања галаксија и тамне материје, усавршавајући наше разумевање структуре и еволуције Универзума.
„Од почетка пројекта крајем 80-их, један од наших кључних циљева било је прецизно мерење како галаксије групишу под утицајем гравитације“, објаснио је Рицхард Крон, директор СДСС-а и професор са Универзитета у Чикагу.
Портпарол пројекта СДСС Мицхаел Страусс са Универзитета Принцетон и један од водећих аутора нове студије објаснили су: „Овај кластерски образац кодира информације о невидљивој материји која се повлачи на галаксије и о флуктуацији семена која је настала из Великог праска“.
Открића су описана у два рада достављена у Астропхисицал Јоурнал и у Пхисицал Ревиев Д; могу се наћи на веб локацији за физички претисак, ввв.арКсив.орг, 28. октобра.
МАППИНГ ФЛУЦТУАТИОНС
Водећи космолошки модел позива на брзу експанзију простора познатог као инфлација која је протезала микроскопске квантне флуктуације у ватреним последицама Великог праска до огромних размера. Након завршетка инфлације, гравитација је проузроковала да те флуктуације семена прерасту у галаксије и обрасце кластерирања галаксија које су примећене у СДСС.
Слике ових флуктуација семена објављене су у фебруару из Вилкинсон микровалне пећнице за анизотропију (ВМАП), која мери флуктуације реликвијског зрачења из раног Универзума.
„Направили смо најбољу тродимензионалну мапу Универзума до сада, мапирајући више од 200.000 галаксија удаљених две милијарде светлосних година преко шест одсто неба“, рекао је други водећи аутор студије Мајкл Блантон са њујоршког универзитета. Схеме гравитационог груписања на овој мапи откривају састав Универзума од његових гравитационих ефеката и комбинујући њихова мерења са оним са ВМАП-а, СДСС тим је мерио космичку материју која се састоји од 70 процената тамне енергије, 25 процената тамне материје и пет процената обична материја.
СДСС су две одвојене анкете у једној: галаксије су идентификоване на 2Д сликама (десно), а затим одредите растојање од њиховог спектра како би створили 2 милијарде светлосних година дубоку 3Д мапу (лево) где је свака галаксија приказана као једна тачка, боја која представља светлину - то показује само оних 66,976 од 205,443 галаксија на мапи које леже у близини равнине Земљиног екватора. (Кликните за јпг високе резолуције, верзија без линија.)
Открили су да неутрини не могу бити главни састојак мрачне материје, стављајући међу најјача ограничења до сада на њихову масу. На крају, истраживање СДСС утврдило је да су подаци у складу са детаљним предвиђањима модела инфлације.
КОЗМИЧНА ПОТВРДА
Ови бројеви пружају снажну потврду оних о којима је извештавао ВМАП тим. Укључивање нових СДСС налаза помаже да се побољша тачност мерења, више него што је преполовљено неизвесности ВМАП-а о густини космичке материје и Хуббле-овом параметру (стопи космичке експанзије). Штавише, нова мерења се добро слажу са претходним врхунским резултатима који су комбиновали ВМАП са англо-аустралијским 2дФ анкетама о црвеној промени.
„Различите галаксије, различити инструменти, различити људи и различите анализе - али резултати се слажу“, каже Мак Тегмарк са Универзитета у Пенсилванији, први аутор двају радова. "Изванредне тврдње захтевају изванредне доказе", каже Тегмарк, "али сада имамо изванредне доказе о тамној материји и тамној енергији и морамо их озбиљно схватити без обзира на то колико узнемирујуће изгледали."
Нови СДСС резултати (црне тачкице) су најтачнија мерења до сада како густина Универзума флуктуира од места до места на скали од милион светлосних година. Ова и друга космолошка мерења слажу се са теоријским предвиђањима (плава крива) за Универзум састављен од 5% атома, 25% тамне материје и 70% мрачне енергије. Што су веће скале које просечимо, то је Универзум уједначенији. (Кликните за јпг високе резолуције, без додатака.)
„Прави је изазов сада схватити шта су ове мистериозне супстанце заправо“, рекао је други аутор, Давид Веинберг са Универзитета Охио Стате.
СДСС ВЕЛИКОСТАЛНИ ПОДУЗЕТАК
СДСС је најамбициозније астрономско истраживање икада спроведено са више од 200 астронома у 13 институција широм света.
„СДСС су заиста два истраживања у једном“, објаснио је научник пројекта Јамес Гунн са Универзитета Принцетон. У најцистијих ноћи, СДСС користи ЦЦД камеру са широким пољем (коју су изградили Гунн и његов тим са Универзитета Принцетон и Маки Секигуцхи из Јапанске групе за учешће) да слика ноћно небо у пет широких таласних опсега са циљем да се одреди положај и апсолутну осветљеност више од 100 милиона небеских објеката у једној четвртини целог неба. Када је комплетирана, камера је била највећа икада изграђена у астрономске сврхе, прикупљајући податке брзином од 37 гигабајта на сат.
У ноћи са месечином или благим облачним покровом, камера се замењује с пар спектрограма (који су изградили Алан Уомото и његов тим са Универзитета Јохнс Хопкинс). Они користе оптичка влакна за добијање спектра (и тако црвеног померања) од 608 објеката одједном. За разлику од традиционалних телескопа у којима се ноћи раздвајају међу многим астрономима који спроводе низ научних програма, специјални 2,5м СДСС телескоп у опсерваторију Апацхе Поинт у Новом Мексику посвећен је само овом истраживању, радиће сваке јасне ноћи током пет година .
Прво јавно објављивање података из СДСС-а, названо ДР1, садржавало је око 15 милиона галаксија, а мерења даљинског померања за више од 100.000 су их мерила. Сва мерења која су овде коришћена у налазима биће део другог објављивања података, ДР2, које ће астрономској заједници бити доступно почетком 2004. године.
Страусс је рекао да се СДСС приближава половини пута у свом циљу мерења милион галаксија и квадрата црвених промена.
„Стварно узбуђење овде је да различити низови доказа из космичке микроталасне позадине (ЦМБ), велике структуре и друга космолошка запажања дају нам конзистентну слику Универзума којим доминира тамна енергија и тамна материја“, рекао је Кеворк Абазајиан Националне лабораторије за акцелерацију Ферми и Националне лабораторије Лос Аламос.
Изворни извор: Слоан Дигитал Ски Сурвеи Невс Релеасе
