Kép jóváírása: SDSS
A Sloan Digital Sky Survey csillagászai adatokat gyűjtöttek egy pontos háromdimenziós térkép elkészítéséhez, amely részletezi a galaxisok és a sötét anyag klasztereit. Az SDSS csapata - 200 csillagász 13 országból - az Univerzumban 70% sötét energiát (egy titokzatos erő, amely a galaxisokat egymástól taszít), 25% sötét anyagot és 5% normál anyagot tartalmaz.
A Sloan Digital Sky Survey (SDSS) csillagászai eddig elvégezték a legpontosabb méréseket a galaxisok és a sötét anyag kozmikus csoportosulásáról, finomítva a Világegyetem felépítésének és fejlődésének megértését.
„A projekt kezdetétől a 80-as évek végén az egyik fő célunk annak pontos precizitása volt, hogy a galaxisok hogyan csoportosulnak a gravitáció hatására” - magyarázta Richard Kron, az SDSS igazgatója és a Chicagói Egyetem professzora.
Az SDSS projekt Michael Strauss, a Princetoni Egyetem szóvivője és az új tanulmány egyik vezető szerzője kifejtette, hogy: "Ez a csoportosítási minta információt kódol mind a galaxisokba behúzódó láthatatlan anyagról, mind a Nagyrobbanás során felmerült vetőmag-ingadozásokról."
A megállapításokat két cikk írja le, amelyeket az Astrophysical Journal és a Fizikai áttekintéshez nyújtottak be; megtalálhatók a fizika előzetes nyomtatásának webhelyén (www.arXiv.org), október 28-án.
FELÜLETEK TÉRKÉPÉSE
A vezető kozmológiai modell felhívja a figyelmet az inflációnak nevezett tér gyors kibővítésére, amely a nagy robbanás tüzes utóhatásainak mikroszkopikus kvantumingadozásait hatalmas léptékre húzta. Az infláció befejezése után a gravitáció hatására ezek a magingadozások növekedtek a galaxisokban és az SDSS-ben megfigyelt galaxiscsoportosítási minták.
Ezen vetőmag-ingadozások képeit februárban adták ki a Wilkinson mikrohullámú anizotrópiás szondáról (WMAP), amely megmérte a korai világegyetem visszatérő sugárzásának ingadozásait.
"Elkészítettük a világ legmagasabb háromdimenziós térképét, amely több mint 200 000 galaxist leképezhet akár két milliárd fényév távolságra az ég hat százalékán keresztül” - mondta a tanulmány másik vezető szerzője, Michael Blanton a New York-i Egyetemen. A térképen megjelenő gravitációs csoportosítási minták felfedik a világegyetem felépítését gravitációs hatásainak alapján, és a méréseknek a WMAP-val történő mérésekkel való kombinálásával az SDSS csapata megmérte a kozmikus anyagot 70% sötét energiából, 25% sötét anyagból és öt% -ból közönséges anyag.
Az SDSS két különálló felmérés egyben: a galaxisokat 2D-s képekben azonosítják (jobbra), majd meghatározzák a távolságukat a spektrumukból, hogy egy 2 milliárd fényév mély 3D-s térképet (balra) hozzanak létre, ahol minden galaxis egyetlen pontként jelenik meg, a a világosságot képviselő szín - ez csak azokat a 66,976-ot mutatja meg a térképen lévő 205 443 galaxisunkból, amelyek a Föld egyenlítője síkja közelében fekszenek. (Kattintson a nagyfelbontású JPG fájlhoz, sorok nélküli verzióhoz.)
Megállapították, hogy a neutrinók nem lehetnek a sötét anyag fő alkotóelemei, mivel a tömegükre eddig a legerősebb korlátok között álltak. Végül, az SDSS kutatása megállapította, hogy az adatok összhangban állnak az inflációs modell részletes előrejelzéseivel.
KOZMIKAI MEGERŐSÍTÉS
Ezek a számok erőteljes megerősítést nyújtanak a WMAP-csoport által bejelentett számokról. Az új SDSS megállapítások beépítése elősegíti a mérési pontosság javítását, több mint a felére csökkentve a WMAP bizonytalanságainak a kozmikus anyag sűrűségére és a Hubble paraméterre (a kozmikus tágulási sebességre) vonatkozó bizonytalanságainak felét. Sőt, az új mérések jól megegyeznek a korábbi legmodernebb eredményekkel, amelyek kombinálják a WMAP-t az anglo-ausztrál 2dF galaxis vöröseltolódási felmérésével.
„Különböző galaxisok, különböző eszközök, különböző emberek és különböző elemzések - de az eredmények megegyeznek” - mondta Max Tegmark a Pennsylvaniai Egyetemen, a két cikk első szerzője. "A rendkívüli igényekhez rendkívüli bizonyítékok szükségesek" - mondja Tegmark -, de most már rendkívüli bizonyítékokkal rendelkezünk a sötét anyaggal és a sötét energiával kapcsolatban, és komolyan kell vennünk őket, függetlenül attól, hogy zavarónak tűnnek. "
Az új SDSS eredmények (fekete pontok) a legpontosabb mérések eddig, hogy az Univerzum sűrűsége ingadozik helyről a helyre millió millió fényév skálán. Ezek és más kozmológiai mérések megegyeznek az 5% atomot, 25% sötét anyagot és 70% sötét energiát tartalmazó univerzum elméleti előrejelzésével (kék görbe). Minél nagyobb a skálán átlagunk, annál egyenletesebb az univerzum. (Kattintson a nagyfelbontású JPG fájlhoz, nincs különféle változat.)
"Az igazi kihívás az, hogy kitaláljuk, mi ezek a titokzatos anyagok valójában" - mondta egy másik szerző, David Weinberg az Ohio Állami Egyetemen.
SDSS NAGYOSSÁGÚ VÁLLALKOZÁS
Az SDSS az eddigi legambiciózusabb csillagászati felmérés, több mint 200 csillagásztal 13 világszerte működő intézményen.
„Az SDSS valóban két felmérés egyben” - magyarázta James Gunn, a Princetoni Egyetem projekttudósa. A legaktívabb éjszakákon az SDSS szélesképernyős CCD kamerát használ (amelyet Gunn és csapata készített a Princeton Egyetemen és Maki Sekiguchi a japán részvételi csoportból) az éjszakai égbolt öt széles hullámsávban történő fényképezésére azzal a céllal, hogy meghatározza több mint 100 millió égi tárgy elhelyezkedése és abszolút fényereje az égbolt egynegyedében. A kamera elkészülésekor a legnagyobb volt, amelyet valaha csillagászati célokra építettek, 37 gigabájt / óra sebességgel gyűjtve az adatokat.
Éjszaka holdfényes vagy enyhe felhőtakaróval a képalkotó kamerát egy pár spektrográf váltja fel (Alan Uomoto és csapata készítette a The Johns Hopkins Egyetemen). Optikai szálakat használnak, hogy egyidejűleg 608 objektum spektrumát (és így vöröseltolódását) kapják. A hagyományos távcsövekkel ellentétben, ahol az éjszakákat sokféle tudományos programot végrehajtó csillagász közreműködik, az új mexikói Apache Point Obszervatóriumban a 2,5 m-es SDSS távcsövet kizárólag erre a felmérésre fordítják, hogy minden tiszta éjszakát öt évig működtessenek. .
Az SDSS-ből származó első nyilvános adatkiadás, DR1, kb. 15 millió galaxist tartalmazott, ezek közül több mint 100 000 vöröseltolódási távolságméréssel. Az itt közölt eredményekben felhasznált összes mérés része lesz a második adatközlésnek, a DR2-nek, amelyet 2004 elején bocsátanak a csillagászati közösség rendelkezésére.
Strauss szerint az SDSS közeledik egy millió galaxis és kvazár vöröseltolódás mérésére irányuló céljának félúton.
"Az igazi izgalom az, hogy a kozmikus mikrohullámú háttér (CMB), a nagyméretű szerkezet és más kozmológiai megfigyelések eltérő bizonyítékainak eredményei következetes képet adnak egy sötét energia és sötét anyag által uralt világegyetemről" - mondta Kevork Abazajian a Fermi Nemzeti Gyorsító laboratórium és a Los Alamos Nemzeti Laboratórium részéről.
Eredeti forrás: a Sloan Digital Sky Survey sajtóközleménye
