Mäletan, et nägin Hubble'i 3D-IMAX-filmi 2010. aastal ja sõna otseses mõttes õhkusin, kui vaade tõmbus kaugetesse tähtedesse ja galaktikatesse suumimisest tagasi, et näidata galaktikate klastrite ja superklastrite põimimist nagu veeb, luues universumi suuremahulise struktuuri. 3-D-s näeb struktuur välja sarnaselt DNA topelt-spiraalile või selgroole.
Nüüd on uus projekt, mille eesmärk on Universumi struktuuri kaardistamine, ajas tagasi vaadata, et luua 3D-kaart, mis näitab osa Universumist, nagu see nägi välja üheksa miljardit aastat tagasi. See näitab arvukalt galaktikaid ja huvitaval kombel juba välja töötatud galaktikagruppidest koosnevate filamentide ja tühimike juba välja töötatud suuremahulist struktuuri.
Kaart loodi projekti FastSound abil, mis seob Subaru teleskoobi uue kiudude mitme objektiga spektrograafi (FMOS) abil universumis asuvaid galaktikaid. Tööd teinud meeskond on pärit Kyoto ülikoolist, Tokyo ülikoolist ja Oxfordi ülikoolist.
Meeskond ütles, et kuigi nad näevad, et galaktikate rühmitus pole nii tugev tagasi, kui Universum oli 4,7 miljardit aastat vana, kui see on tänapäeva universumis, põhjustab gravitatsiooniline interaktsioon lõpuks klastri, mis kasvab praegusele tasemele.
Uus kaart hõlmab 600 miljonit valgusaastat nurga suunas ja kaks miljardit valgusaastat radiaalsuunas. Meeskond uurib lõpuks piirkonda, mille taevas on umbes 30 ruutkraadi, ja mõõdab siis täpsed kaugused umbes 5000 galaktikani, mis asuvad enam kui kümne miljardi valgusaasta kaugusel.
See pole esimene universumi kolmemõõtmeline kaart: Sloan Digital Sky Survey loodi 2006. aastal selle ulatusega kuni viis miljardit valgusaastat. Uuendati seda just eelmisel aastal ja loodi videoülekanne, mida saate kasutada vaata ülal. Samuti lõi Hawaii ülikool selle aasta alguses kolmemõõtmelise videokaardi, mis näitab ulatuslikku kosmilist struktuuri kuni 300 miljonit valgusaastat.
Kuid FastSoundi projekt loodab luua väga kauge Universumi 3D-kaardi, kattes kaugema kui kümne miljardi valgusaasta kaugusel asuva Universumi ruumala. FMOS on laiavälja spektroskoopia süsteem, mis võimaldab infrapuna-lähispektroskoopiat korraga üle 100 objekti kohta, millel on erakordselt lai vaateväli koos teleskoobi 8,2-meetrise primaarse peegli valgusekogumisvõimega.
Täna avaldatud kaart on lihtsalt esimene FastSoundist. Kauge Universumi lõplik 3D-kaart mõõdab täpselt galaktikate liikumist ja mõõdab seejärel Einsteini üldise relatiivsusteooria testina suuremahulise struktuuri kasvukiirust.
Ehkki teadlased teavad, et Universumi laienemine kiireneb, ei tea nad miks - olgu see siis tumedast energiast või võib gravitatsioon kosmoloogilistel skaaladel erineda üldrelatiivsusteooria omast, on see mõistatus tänapäeva füüsika üks suurimaid küsimusi ja astronoomia. Noore Universumi 3D-kaardi võrdlus üldrelatiivsuse prognoosidega võiks lõpuks paljastada Universumi salapärase kiirenduse mehhanismi.
Meeskond ütles, et nende 3D-kaart, mis on esitatud selles väljaandes, kasutab väiksemat sõidukaugust pigem „sõidu” vahemaaks. Nad selgitasid:
Kerge teekonnakaugus tähistab aega, mis on möödunud vaadeldava kauge galaktika ajastust tänapäevani, korrutatuna valguse kiirusega. Kuna valguse kiirus on ükskõik millise vaatleja jaoks alati konstantne, kirjeldab see footoni läbitud tee kaugust. Universumi laienemine suurendab aga selle raja pikkust, mida footon minevikus läbis. Ühine kaugus, geomeetriline kaugus praeguses universumis, võtab seda efekti arvesse. Seetõttu on nihkekaugus alati suurem kui vastav väike läbimiskaugus.
Ülaltoodud FastSoundi juhtpildil näitavad galaktikate värvid nende tähtede moodustumise kiirust, st galaktikas igal aastal toodetavate tähtede kogumassi. Taustavärvi gradatsioon tähistab galaktikate arvu tihedust; aluseks olev massijaotus (kus domineerib nähtamatu tumeaine, mis moodustab umbes 30% kogu universumi energiast) ja kuidas see välja näeks, kui me seda näeksime. Joonise alumine osa näitab FastSoundi ja Sloan Digital Sky Survey (SDSS) piirkondade suhtelisi asukohti, mis näitab, et FastSoundi projekt kaardistab kaugema Universumi kui SDSS lähedalasuva Universumi 3D-kaart.
Allikas: Subaru teleskoop
