Астрофізики, що вивчають розширення Всесвіту за допомогою найбільших галактичних каталогів, зібраних коли-небудь, проводять хвилюючу епоху точності космології. Минулого тижня Sloan Digital Sky Survey (SDSS) опублікував остаточне оприлюднення загальнодоступних даних, а вчені, які працюють над його найбільшою програмою, Спектроскопічне обстеження Баріона (BOS Oscillation Spectroscopic Survey), також представили свої остаточні результати на засіданні Американського астрономічного товариства в Сіетлі, штат Вашингтон.
За допомогою картографування понад 10 000 квадратних градусів - 25% неба - BOSS "вимірює прискорене розширення нашого Всесвіту за допомогою найбільшого у світі екстрагалактичного дослідження червоного зміщення", за словами директора SDSS-III Даніеля Айзенштейна з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики. Результати BOSS включають нові та точні вимірювання швидкості розширення Всесвіту (званої "постійною Хабблом") та щільності речовини, що включає темну речовину, зірки, газ та пил.
BOSS проводив свої спостереження на 2,5-метровому телескопі Sloan Foundation в обсерваторії Apache Point у Нью-Мексико, виробляючи спектри та просторові положення для 1,5 мільйон галактик і 300 000 квазарів об'ємом, еквівалентним кубу, довжиною 8,5 мільярда світлових років на стороні (див. зображення вище). Астрономи використовували цей багатий набір даних для картографування розподілів об'єктів та для виявлення характерної шкали, відбитої акустичними коливаннями баріона в ранньому Всесвіті. Звукові хвилі поширюються назовні з часом, як брижі, що поширюються у ставку, і позначаються великомасштабним кластерним сигналом у положеннях галактик відносно один одного (див. Ілюстрацію нижче). Аналізуючи цей сигнал у різний час, можна вивчити поведінку таємничої «темної енергії», що викликає прискорене розширення Всесвіту.
За підсумковими результатами BOSS сотні науковців у міжнародному співробітництві виміряли цю шкалу з небувалою точністю. Зокрема, Ешлі Росс з Державного університету штату Огайо представила результати, які продемонстрували силу поєднання аналізу поперечних та прямолінійних розподілів галактик. У роботі Еріка Обруга та його співробітників астрономи BOSS вимірювали масштаб космічної відстані галактик у "місцевому" Всесвіті та квазарів у Всесвітній відстані з вражаючими невеликими систематичними помилками - на рівні менше 1% - у поєднанні з космічною мікрохвильовою піччю фонові обмеження. Їх космологічний аналіз дає змогу виміряти константу Хаббла та щільність речовини Всесвіту, що відповідає «космології плоскої» холодної темної речовини з космологічною постійною (див. Нижче). Космологічні моделі, включаючи викривлення, темну енергію, що розвивається, або масивні нейтрино, не виключаються повністю, але менше підтримуються даними, ніж раніше. Інші результати співпраці будуть представлені для публікації в найближчі місяці.
BOSS набір дані «є золотий стандарт у вибудовуванні мережі галактик, яка включає великомасштабну структуру Всесвіту ... дані дозволяють простежити, з більшою точністю, ніж будь-коли раніше, наявність темної енергії, поведінка гравітації на космічних масштабах, і ефект масивних нейтрино », говорить Кріс Блейк з Суинберна університету, не пов'язаних зі співпрацею.
Куди поїде команда BOSS? Співпраця розпочала роботу над SDSS-IV, шестирічна місія якого включає амбітне розширене дослідження BOSS (eBOSS). За словами координатора націлення на eBOSS, Джеремі Тінкера з Нью-Йоркського університету, спостереження eBOSS за понад 700 000 квазарів точно вимірюють масштаб відстані "при набагато більшому режимі червоного зміщення, який не охоплюється поточними масштабними дослідженнями".
Ви можете прочитати більше про BOSS та оновлення про три інші компоненти мережі SDSS в нашій попередній статті тут.
сайт SDSS
(Повне розкриття: Рамін Скібба був членом співпраці BOSS протягом 2010-2012 років.)
