Астрофизиците, изучаващи разширяването на Вселената с най-големите галактически каталози, сглобявани някога, въвеждат вълнуваща епоха на прецизна космология. Миналата седмица Sloan Digital Sky Survey (SDSS) издаде своето окончателно публично публикуване на данни, а учените, работещи по най-голямата му програма - Спектроскопското изследване на Baryon Oscillation Spectroscopic (BOSS), също представиха своите крайни резултати на срещата на Американското астрономическо общество в Сиатъл, Вашингтон.
Като картографира над 10 000 квадратни градуса - 25% от небето, BOSS „измерва ускореното разширяване на нашата Вселена с най-голямото в света екстрагалактично проучване за червено изместване“, според директора на SDSS-III Даниел Айзенщайн от Центъра за астрофизика в Харвард-Смитсън. Резултатите от BOSS включват нови и точни измервания на скоростта на разширяване на Вселената (наречена "константа на Хъбъл") и плътността на материята, която включва тъмна материя, звезди, газ и прах.
BOSS проведе наблюденията си на 2,5-метров телескоп на Sloan Foundation в обсерваторията Apache Point в Ню Мексико, произвеждайки спектри и пространствени позиции за 1,5 милион галактики и 300 000 квазари в обем, еквивалентен на куб с дължина 8,5 милиарда светлинни години отстрани (вижте изображението по-горе). Астрономите използваха този богат набор от данни, за да картографират разпределенията на обектите и да открият характерната скала, отпечатана от барионните акустични трептения в ранната Вселена. Звуковите вълни се разпространяват навън с времето, като пулсации, разпространяващи се в езерце, и се обозначават с широкомащабен кластериращ сигнал в позициите на галактики една спрямо друга (вижте илюстрацията по-долу). Анализирайки този сигнал в различно време, е възможно да се проучи поведението на мистериозната „тъмна енергия“, предизвикваща ускоряващото се разширяване на Вселената.
В крайните резултати на BOSS стотици учени в международното сътрудничество измерват тази скала с безпрецедентна точност. По-специално, Ашли Рос от държавния университет в Охайо представи резултати, които демонстрират силата на комбинирането на анализ на напречните и линейните разпределения на галактиките. В статия на Ерик Обър и сътрудници, BOSS астрономите измерват скалата на космическото разстояние на галактиките в „местната” вселена и на квазарите във вселената на разстоянието с впечатляващо малки системни грешки - при ниво по-малко от 1% - в комбинация с космическа микровълнова печка фонови ограничения. Техният космологичен анализ дава измерване на константата на Хъбъл и плътността на материята във Вселената, съответстваща на космологията на "плоска" студена тъмна материя с космологична константа (виж по-долу). Космологичните модели, включително кривина, развиваща се тъмна енергия или масивни неутрино, не са напълно изключени, но са по-малко подкрепени от данните, отколкото преди. Други резултати от сътрудничеството ще бъдат представени за публикуване през следващите месеци.
Наборът от данни на BOSS „представлява златният стандарт за картографиране на мрежата от галактики, която включва мащабната структура на Вселената… Данните ни позволяват да проследим с по-голяма точност от всякога присъствието на тъмна енергия, поведението на гравитацията на космически мащаби и ефекта от масивните неутрино “, казва Крис Блейк от Университета Суинбърн, който не е свързан с колаборацията.
Къде ще отиде екипът на BOSS оттук? Сътрудничеството започна работа по SDSS-IV, чиято шестгодишна мисия включва амбициозно разширено проучване на BOSS (eBOSS). Според координатора за насочване на eBOSS Джеръми Тинкър от Нюйоркския университет, наблюденията на eBOSS от над 700 000 квазара точно ще измерят скалата на разстоянието „при много по-висок режим на червено изместване, който не е обхванат от настоящите мащабни проучвания.“
Можете да прочетете повече за BOSS и актуализации за трите други компонентни мрежи на SDSS в нашата предишна статия тук.
Уебсайт на SDSS
(Пълно разкритие: Рамин Скиба беше член на сътрудничеството на BOSS през 2010-2012 г.)
