Kujutise krediit: SDSS
Sloani digitaalse taeva uuringu astronoomid on kogunud andmeid täpse kolmemõõtmelise kaardi koostamiseks, mis täpsustab galaktikate ja tumeaine klastrid. SDSSi meeskond - 200 astronoomi 13 riigist - mõõtis, et Universum sisaldab 70% tumedat energiat (salapärane jõud, mis tõrjub galaktikaid lahku), 25% tumedat ainet ja 5% normaalset ainet.
Sloani digitaalse taeva uuringu (SDSS) astronoomid on tänaseni mõõtnud galaktikate ja tumeaine kosmilise rühmituse kõige täpsemaks, täpsustades meie arusaama Universumi struktuurist ja arengust.
„Projekti algusest 80ndate lõpus on meie üheks peamiseks eesmärgiks olnud galaktikate klastri gravitatsiooni mõjul täpseks mõõtmine,“ selgitas SDSSi direktor ja Chicago ülikooli professor Richard Kron.
SDSS Projekti pressiesindaja Michael Strauss Princetoni ülikoolist ja üks uue uuringu juhtivaid autoreid täpsustas, et: "See klastrimuster kodeerib teavet nii galaktikatele tõmmatava nähtamatu aine kui ka Suurest Paugust ilmnenud seemne kõikumiste kohta."
Leide on kirjeldatud kahes artiklis, mis edastatakse ajakirjale Astrophysical Journal ja füüsilisele ülevaatele D; need leiate 28. oktoobril füüsika eeltrükis veebisaidil www.arXiv.org.
FLUKTUATSIOONIDE KAARDIMINE
Juhtiv kosmoloogiline mudel kutsub esile inflatsioonina tuntud kosmose kiire laienemise, mis venitas mikroskoopilisi kvant kõikumisi Suure Paugu tulejärgses olukorras tohutute skaaladeni. Pärast inflatsiooni lõppemist kasvas gravitatsioon need seemne kõikumised galaktikateks ja SDSS-is täheldatud galaktikate koondumismallideks.
Nende seemne kõikumiste pildid vabastati veebruaris Wilkinsoni mikrolaine anisotroopia proovivõtturist (WMAP), mis mõõtis varajase universumi reliktilise kiirguse kõikumisi.
"Oleme teinud praeguseks parima kolmemõõtmelise maailmakaardi, kaardistades üle kuue protsendi taevast üle 200 000 galaktika kuni kahe miljardi valgusaasta kaugusel", ütles uuringu teine juhtiv autor Michael Blanton New Yorgi ülikoolist. Sellel kaardil olevad gravitatsioonilised rühmitusmustrid näitavad Universumi meigitüüpi selle gravitatsioonilistest mõjudest ja kombineerides mõõtmisi WMAP-i mõõtmistega, mõõtis SDSS-i meeskond, et kosmiline aine koosneb 70 protsendist tumedast energiast, 25 protsendist tumedast ainest ja viiest protsendist. tavaline asi.
SDSS on kaks eraldi vaatlust ühes: galaktikad tuvastatakse 2D-piltidena (paremal), seejärel määratakse nende kaugus nende spektrist, et luua 2 miljardit kerget aastat sügav 3D-kaart (vasakul), kus iga galaktika on näidatud ühe punktina, heledust tähistav värv - see näitab ainult neid 66 976 meie 205 443 galaktikast, mis asuvad Maa ekvaatori tasapinna lähedal. (Klõpsake suure eraldusvõimega jpg, ridadeta versioon.)
Nad leidsid, et neutriinod ei saa olla tumeda aine peamine koostisosa, seades nende massile seni kõige tugevamad piirangud. Lõpuks leiti SDSS-i uuringutes, et andmed on kooskõlas inflatsioonimudeli üksikasjalike prognoosidega.
KOSMIKA KINNITUS
Need numbrid annavad võimsa kinnituse nende kohta, millest WMAP-i meeskond teatas. Uute SDSS-i leidude lisamine aitab parandada mõõtmistäpsust, vähendades enam kui poole võrra WMAP-i määramatust kosmilise aine tiheduse ja Hubble'i parameetri (kosmilise paisumiskiiruse) osas. Pealegi on uued mõõtmised hästi kooskõlas varasemate nüüdisaegsete tulemustega, mis ühendasid WMAPi Anglo-Austraalia 2dF galaktika punanihke uuringuga.
"Erinevad galaktikad, erinevad instrumendid, erinevad inimesed ja erinev analüüs - aga tulemused on nõus", ütles Max Tegmark Pennsylvania ülikoolist, nende kahe töö esimene autor. "Erakorralised väited nõuavad erakorralisi tõendeid," ütles Tegmark, "kuid nüüd on meil tumeda aine ja tumeda energia kohta erakorralisi tõendeid ja me peame neid võtma tõsiselt, hoolimata sellest, kui häirivad need tunduvad."
Uued SDSS-i tulemused (mustad punktid) on täpseimad mõõtmised selle kohta, kuidas Universumi tihedus kõigub miljonite valgusaastate skaaladel ühest kohast teise. Need ja muud kosmoloogilised mõõtmised vastavad teoreetilisele ennustusele (sinine kõver) 5% aatomitest, 25% tumedast ainest ja 70% tumedast energiast koosneva universumi jaoks. Mida suuremad on skaalad, mida keskmiselt ületame, seda ühtlasemaks Universum paistab. (Klõpsake kõrge eraldusvõimega jpg saamiseks, ilma versioonideta.)
"Tõeline väljakutse on nüüd välja mõelda, mis need salapärased ained tegelikult on," ütles teine autor David Weinberg Ohio osariigi ülikoolist.
SDSS SUUREGA MÕÕTMISEGA ETTEVÕTJA
SDSS on kõigi aegade ambitsioonikaim astronoomiline uuring, kus osaleb üle 200 astronoomi 13 asutuses kogu maailmas.
"SDSS on tõesti kaks uuringut ühes," selgitas Princetoni ülikooli projektiteadlane James Gunn. Kõige põlisematel öödel kasutab SDSS lainurk-CCD-kaamerat (mille on ehitanud Gunn ja tema meeskond Princetoni ülikoolis ja Maki Sekiguchi Jaapani osalemisrühmast), et pildistada öist taevast viies lainuribas eesmärgiga kindlaks teha enam kui 100 miljoni taevaobjekti asukoht ja absoluutne heledus veerandis taevast. Pärast valmimist oli kaamera kõigi aegade suurim astronoomilistel eesmärkidel ehitatud, kogudes andmeid kiirusega 37 gigabaiti tunnis.
Öösel kuuvarjundi või nõrga pilvekattega videokaamera asendatakse paari spektrograafiga (ehitanud Alan Uomoto ja tema meeskond The Johns Hopkinsi ülikoolis). Nad kasutavad optilisi kiude, et saada korraga 608 objekti spektrid (ja seega punanihked). Erinevalt traditsioonilistest teleskoopidest, kus ööd jaotatakse paljude teadusprogramme läbi viivate astronoomide vahel, on New Mexico Apache Pointi vaatluskeskuses spetsiaalne 2,5m SDSS teleskoop pühendatud ainult sellele uuringule, mis töötab igal selgel ööl viis aastat .
Esimene SDSS-ist pärinev avalik teave, mille nimi oli DR1, sisaldas umbes 15 miljonit galaktikat, millest punanihke kauguse mõõtmised olid enam kui 100 000 neist. Kõik siin kajastatud leidude jaoks kasutatud mõõtmised oleksid osa teisest andmeväljaandest DR2, mis tehakse astronoomilisele kogukonnale kättesaadavaks 2004. aasta alguses.
Straussi sõnul läheneb SDSS eesmärgile mõõta miljon galaktikat ja kvaasaripunaseid nihkeid poolel teel.
"Tõeline põnevus on siin see, et erinevad tõendusmaterjalid kosmilise mikrolaine taustast (CMB), suuremahulised struktuurid ja muud kosmoloogilised vaatlused annavad meile järjepideva pildi universumist, kus domineerib tume energia ja tume aine", ütles Kevork Abazajian Fermi Riikliku Kiirenduslabori ja Los Alamos Riikliku Labori osakond.
Algne allikas: Sloan Digital Sky Survey pressiteade
