A valaha összegyűjtött legnagyobb galaxiskatalógusokkal rendelkező világegyetem kibővítését tanulmányozó asztrofizikusok a precíziós kozmológia izgalmas korszakába lépnek. A múlt héten a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) kiadta a végleges nyilvános adatközleményét, és a legnagyobb programjában, a Baryon Oszcillációs Spektroszkópos Felmérésben (BOSS) dolgozó tudósok szintén bemutatták végső eredményeiket a washingtoni Seattle-ben, az amerikai csillagászati társaság ülésén.
Több mint 10 000 négyzet fok - az ég 25% -ának feltérképezésével - a BOSS „a világ legnagyobb extragalaktikus vöröseltolódás-felmérésével méri univerzumunk felgyorsult terjedését”, állítja az SDSS-III igazgatója, Daniel Eisenstein, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ. A BOSS eredményei tartalmazzák az univerzum tágulási sebességének (az úgynevezett „Hubble állandó”) és az anyag sűrűségének új és pontos mérését, amely magában foglalja a sötét anyagot, a csillagokat, a gázt és a port.
A BOSS a megfigyeléseket 2,5 méteres Sloan Foundation távcsövön végezte az új mexikói Apache Point Obszervatóriumban, spektrumokat és térbeli pozíciókat állítva elő 1,5-re. millió galaxisok és 300 000 kvazár olyan térfogatban, amely megegyezik egy 8,5 milliárd fényév hosszú kocka oldalán (lásd a fenti képet). A csillagászok ezt a gazdag adatkészletet használják az objektumok eloszlásának feltérképezésére és a korai univerzumban a baryon akusztikus rezgések által lenyomott karakterisztika felismerésére. A hanghullámok az idővel kifelé terjednek, mint például a tóban terjedő hullámok, és egy nagyméretű csoportosító jel jelzi a galaxisok egymáshoz viszonyított helyzetében (lásd az alábbi ábrát). A jel különböző időpontokban történő elemzésével meg lehet tanulmányozni a titokzatos „sötét energia” viselkedését, ami az univerzum felgyorsulását idézi elő.
A BOSS végeredményeiben a nemzetközi együttműködésben dolgozó tudósok százai példátlan pontossággal mérték meg ezt a skálát. Különösen Ashley Ross az Ohio State University-ből mutatott be eredményeket, amelyek bebizonyították a galaxisok keresztirányú és látószögbeli eloszlásának elemzésének kombinálásának képességét. Eric Aubourg és munkatársaik tanulmányában a BOSS csillagászai a „helyi” univerzumban lévő galaxisok és a távolsági univerzumban lévő kvazárok kozmikus távolság skáláját lenyűgözően kis szisztematikus hibákkal - kevesebb mint 1% -nál - kozmikus mikrohullámmal kombinálva háttér korlátozások. Kozmológiai elemzésük a Hubble állandó és az univerzum anyag sűrűségének mérését eredményezi, összhangban a „lapos” hideg sötét anyag kozmológiával és egy kozmológiai állandóval (lásd alább). A görbülettel, a fejlődő sötét energiával vagy a hatalmas neutrinókkal foglalkozó kozmológiai modelleket nem zárják ki teljesen, de az adatok kevésbé támogatják, mint korábban. Az együttműködés egyéb eredményeit közzéteszik az elkövetkező hónapokban.
A BOSS adatkészlet „az aranyszabványt képviseli a galaxisok hálózatának feltérképezésében, amely magában foglalja az univerzum nagy léptékű szerkezetét. Az adatok lehetővé teszik, hogy minden eddiginél nagyobb pontossággal nyomon követhessük a sötét energia jelenlétét, a gravitációs viselkedést. a kozmikus léptékre és a hatalmas neutrinók hatására ”- mondja Chris Blake a Swinburne Egyetemen, aki nem áll kapcsolatban az együttműködéssel.
Hol fog menni a BOSS csapata? Az együttműködés megkezdte az SDSS-IV munkáját, amelynek hatéves küldetése magában foglal egy ambiciózus, kibővített BOSS (eBOSS) felmérést. Az eBOSS célzási koordinátor, Jeremy Tinker, a New York-i Egyetem szerint, az eBOSS több mint 700 000 kvazár megfigyelése pontosan méri a távolság skáláját „egy sokkal nagyobb vöröseltolódási üzemmódban, amelyet a jelenlegi nagyszabású felmérések nem fednek le”.
Az előző cikkben további információkat olvashat a BOSS-ról és az SDSS három másik elemének frissítéseiről.
SDSS webhely
(Teljes nyilvánosságra hozatal: Ramin Skibba a BOSS együttműködés tagja volt a 2010-2012 közötti időszakban.)
