Я пам’ятаю, що бачив 3-D IMAX-фільм Хаббла в 2010 році і буквально задихався, коли погляд відтягувався від збільшення масштабів у далекі зірки та галактики, щоб показати скупчення та надкластери галактик, переплетених як мережа, створюючи масштабну структуру Всесвіту. У 3-D структура схожа на подвійну спіраль ДНК або кістяк.
Тепер новий проект, спрямований на складання структури структури Всесвіту, оглянувся в часі, щоб створити тривимірну карту, що показує частину Всесвіту, як вона виглядала дев'ять мільярдів років тому. Він показує численні галактики та цікаво, вже розроблену масштабну структуру ниток та порожнеч, зроблених із галактичних груп.
Карта була створена за допомогою проекту FastSound, який проводить обстеження галактик у Всесвіті за допомогою нового багатооб'єктного спектрографа волокна телебачення Subaru Telescope (FMOS). Команда, яка виконує роботу, - з Кіотського університету, Університету Токіо та Оксфордського університету.
Команда заявила, що хоча вони можуть бачити, що кластеризація галактик не настільки сильна назад, коли Всесвіту було 4,7 мільярда років, як це є у сучасному Всесвіті, гравітаційна взаємодія в підсумку призведе до скупчення, яке зростає до сучасного рівня.
Нова карта охоплює 600 мільйонів світлових років по кутовому напрямку і два мільярди світлових років у радіальному напрямку. Зрештою, команда обстежить регіон на загальній площі близько 30 квадратних градусів на небі, а потім виміряє точні відстані до приблизно 5000 галактик, що знаходяться на відстані понад десять мільярдів світлових років.
Це не перша 3-D карта Всесвіту: Слоан цифрового обстеження неба створив у 2006 році з охопленням до п'яти мільярдів світлових років, і він був оновлений лише минулого року, і було створено відеоролик, який ви можете дивіться вище. Також на початку цього року університет Гаваїв створив 3-D відеомапу, що демонструє великомасштабну космічну структуру на 300 мільйонів світлових років.
Але проект FastSound сподівається створити тривимірну карту дуже віддаленого Всесвіту, охопивши об'єм Всесвіту за десять мільярдів світлових років. FMOS - це широкопольна спектроскопічна система, яка дає можливість ближньої інфрачервоної спектроскопії одночасно понад 100 об'єктів, з надзвичайно широким полем зору в поєднанні зі світловим потужністю 8,2-метрового первинного дзеркала телескопа.
Карта, випущена сьогодні, лише перша з FastSound. Заключна 3-D карта далекого Всесвіту точно вимірює рух галактик, а потім вимірює швидкість зростання великомасштабної структури як тест загальної теорії відносності Ейнштейна.
Хоча вчені знають, що розширення Всесвіту прискорюється, вони не знають, чому - від темної енергії чи може гравітація на космологічних масштабах відрізнятися від загальної відносності, ця таємниця є одним з найбільших питань сучасної фізики і астрономія. Порівняння 3D-карти молодого Всесвіту з прогнозами загальної відносності може врешті-решт виявити механізм таємничого прискорення Всесвіту.
Команда зазначила, що їх 3-D карта, показана у цьому випуску, використовує міру «котувальної» відстані, а не легкої відстані. Вони пояснили:
Легка відстань подорожі означає час, що минув від епохи спостережуваної далекої галактики до сьогодення, помножений на швидкість світла. Оскільки швидкість світла завжди постійна для будь-якого спостерігача, вона описує відстань шляху, який пройшов фотон. Однак розширення Всесвіту збільшує довжину шляху, яким пройшов фотон у минулому. Збиваючи відстань, геометричну відстань у поточному Всесвіті, враховує цей ефект. Отже, відстань для переміщення завжди більша за відповідну відстань легкої подорожі.
На наведеному вище зображенні від FastSound кольори галактик вказують на їх швидкість утворення зірок, тобто загальну масу зірок, що утворюються в галактиці щороку. Градація у кольорі фону представляє щільність чисельності галактик; основний масовий розподіл (в якому переважає невидима темна речовина, на яку припадає близько 30% всієї енергії у Всесвіті), і як це виглядатиме, якби ми могли його бачити. У нижній частині малюнка зображено відносні місця регіонів FastSound та Sloan Digital Sky Survey (SDSS), що вказує, що проект FastSound відображає більш віддалену Всесвіт, ніж 3D-карта SDSS сусіднього Всесвіту.
Джерело: Телескоп Subaru
