Создана самая детальная 3D-карта Вселенной
На карте "поместились" более двух миллионов галактик.
Астрофизики и космологи из Sloan Digital Sky Survey (SDSS) выпустили самую большую 3D-карту Вселенной из когда-либо созданных, заполняя самые значительные пробелы в исследовании ее истории. В основе новых результатов лежат подробные измерения более двух миллионов галактик и квазаров, охватывающих 11 миллиардов лет космического времени. Новая карта получена в результате расширенного спектроскопического исследования колебаний бариона (eBOSS), в котором участвовали более 100 астрофизиков по всему миру, и представляет собой объединенное усилие более 20 лет составления карт Вселенной с использованием телескопа Sloan Foundation в обсерватории Apache Point Observatory.
“Это один из самых значительных достижений в космологии за последнее десятилетие“, - сказал профессор Уилл Персиваль, исследователь из Университета Ватерлоо и Института периметра. “За последние 20 лет SDSS создал серию исследований, которые сейчас охватывают период в 11 миллиардов лет космической истории“.
“Мы работали над тем, чтобы восполнить этот пробел, и теперь мы используем эту информацию, чтобы лучше понять этот период в нашей Вселенной. Мы достаточно хорошо знаем и древнюю историю Вселенной, и ее недавнюю историю расширения, но в середине 11 миллиардов лет существует серьезный разрыв“, - сказал доктор Кайл Доусон, космолог из Университета Юты.
“В течение пяти лет мы работали над тем, чтобы восполнить этот пробел, и мы используем эту информацию, чтобы обеспечить некоторые из наиболее значительных достижений в космологии за последнее десятилетие“.
При внимательном рассмотрении карты eBOSS обнаруживаются нити и пустоты, которые определяют структуру во Вселенной, начиная с того времени, когда Вселенной было всего около 300 000 лет.
На этой карте астрофизики измеряют закономерности в распределении галактик, которые дают несколько ключевых параметров нашей Вселенной с точностью, превышающей один процент.
Космическая история, которая была показана на этой карте, показывает, что около 6 миллиардов лет назад расширение Вселенной начало ускоряться и с тех пор продолжает расти все быстрее и быстрее.
Такое ускоренное расширение, по-видимому, связано с темной энергией, что согласуется с общей теорией относительности Альберта Эйнштейна, но чрезвычайно трудно совместить с нашим нынешним пониманием физики элементарных частиц.
Объединение наблюдений от eBOSS с исследованиями Вселенной в ее зачаточном состоянии выявляет изъяны на этой картине Вселенной.
В частности, измерение командой текущей скорости расширения Вселенной - так называемая постоянная Хаббла - примерно на 10% ниже, чем значение, найденное на расстоянии до ближайших галактик.
Высокая точность данных eBOSS означает, что маловероятно, что это несоответствие обусловлено случайностью, а большое разнообразие данных eBOSS дает нам несколько независимых способов сделать один и тот же вывод.
“Только с такими картами, как наша, вы можете с уверенностью сказать, что в константе Хаббла есть несоответствие“, - говорит д-р Ева-Мария Мюллер, ученая из Оксфордского университета. “Эти новейшие карты от eBOSS показывают это более четко, чем когда-либо прежде“.
Для создания части карты, датируемой 6 миллиардами лет, команда использовала большие красные галактики. Дальше они использовали молодые голубые галактики. Наконец, чтобы составить карту Вселенной за 11 миллиардов лет и более, они использовали квазары, представляющие собой яркие галактики, освещенные материалом, падающим на центральную сверхмассивную черную дыру.
“Квазары дают уникальный образец, который позволяет нам преодолеть разрыв между красными галактиками и лесом Лимана-альфа при самых высоких красных смещениях“, - сказал доктор Цзямин Хоу, исследователь из Института внеземной физики Макса Планка.
“С помощью галактик мы можем оглянуться на последние несколько миллиардов лет космической истории, квазары забирают нас назад на 10 миллиардов лет, и, наконец, галактики Лайман-альфа позволяют нам оглянуться назад, когда Вселенной было менее 2 миллиардов лет“.
Каждый из образцов требует тщательного анализа, чтобы удалить загрязняющие вещества и выявить закономерности Вселенной.
