Credit imagine: SDSS
Astronomii de la Sloan Digital Sky Survey au adunat date pentru a construi o hartă precisă în trei dimensiuni, care detaliază grupurile de galaxii și materia întunecată. Echipa SDSS - 200 de astronomi din 13 țări - a măsurat Universul să conțină 70% energie întunecată (o forță misterioasă care respinge galaxiile în afară), 25% materie întunecată și 5% materie normală.
Astronomii de la Sloan Digital Sky Survey (SDSS) au făcut cea mai precisă măsurare până în prezent a aglomerării cosmice a galaxiilor și a materiei întunecate, rafinând înțelegerea noastră despre structura și evoluția Universului.
„De la începutul proiectului de la sfârșitul anilor 80, unul dintre obiectivele noastre cheie a fost o măsurare precisă a modului în care galaxiile se aglomerează sub influența gravitației”, a explicat Richard Kron, directorul SDSS și profesor la Universitatea din Chicago.
Purtătorul de cuvânt al proiectului SDSS, Michael Strauss, de la Universitatea Princeton, și unul dintre autorii principali ai noului studiu au elaborat că: „Acest model de clustering codează informații despre atragerea de materii invizibile pe galaxii și despre fluctuațiile semințelor care au apărut din Big Bang.”
Rezultatele sunt descrise în două lucrări trimise la Jurnalul Astrofizic și revizuirii fizice D; acestea pot fi găsite pe site-ul web de preimprimare fizică, www.arXiv.org, pe 28 octombrie.
FLUCTUAȚII CARTE
Modelul cosmologic de frunte invocă o extindere rapidă a spațiului cunoscut sub numele de inflație care a întins fluctuațiile cuantice microscopice în urma arzătoare a Big Bang-ului la scări enorme. După ce s-a încheiat inflația, gravitația a făcut ca aceste fluctuații de semințe să crească în galaxii și modelele de grupare a galaxiilor observate în SDSS.
Imaginile acestor fluctuații de semințe au fost eliberate din sonda Wilkinson Microis Anisotropy (WMAP) în februarie, care a măsurat fluctuațiile radiațiilor relicve din Universul timpuriu.
„Am realizat până în prezent cea mai bună hartă tridimensională a Universului, cartografind peste 200.000 de galaxii până la două miliarde de ani lumină distanță de peste șase la sută din cer”, a declarat un alt autor principal al studiului, Michael Blanton, de la Universitatea New York. Modelele gravitoriale de aglomerare din această hartă dezvăluie machiajul Universului din efectele sale gravitaționale și, combinând măsurătorile lor cu cele din WMAP, echipa SDSS a măsurat materia cosmică pentru a consta în 70 la sută de energie întunecată, 25 la sută materie întunecată și cinci la sută materie obișnuită.
SDSS este două sondaje separate într-una: galaxiile sunt identificate în imagini 2D (dreapta), apoi au distanța determinată de spectrul lor pentru a crea o hartă 3D adâncă de 2 miliarde de lumini (stânga) unde fiecare galaxie este arătată ca un singur punct, culoarea reprezentând luminozitatea - aceasta arată doar acele 66 976 din 205.443 galaxii ale noastre pe harta care se află în apropierea planului ecuatorului Pământului. (Faceți clic pentru jpg de înaltă rezoluție, versiune fără linii.)
Ei au descoperit că neutrinii nu ar putea fi un component major al materiei întunecate, punând printre cele mai puternice constrângeri până în prezent în masa lor. În cele din urmă, cercetarea SDSS a constatat că datele sunt în concordanță cu previziunile detaliate ale modelului inflației.
CONFIRMAȚIE COSMICĂ
Aceste numere oferă o confirmare puternică a celor raportate de echipa WMAP. Includerea noilor constatări SDSS ajută la îmbunătățirea preciziei de măsurare, mai mult decât la reducerea la jumătate a incertitudinilor din WMAP asupra densității materiei cosmice și a parametrului Hubble (rata de expansiune cosmică). Mai mult, noile măsurători sunt în concordanță cu rezultatele anterioare de ultimă generație care au combinat WMAP cu sondajul redshift al galaxiei 2d-anglo-australiene.
„Diferite galaxii, instrumente diferite, oameni diferiți și analize diferite - dar rezultatele sunt de acord”, spune Max Tegmark de la Universitatea din Pennsylvania, primul autor la cele două lucrări. „Cererile extraordinare necesită dovezi extraordinare”, spune Tegmark, „dar acum avem dovezi extraordinare pentru materia întunecată și energia întunecată și trebuie să le luăm în serios, indiferent cât de tulburătoare par.”
Noile rezultate SDSS (puncte negre) sunt măsurătorile cele mai precise până în prezent cu privire la modul în care densitatea Universului fluctuează dintr-un loc în altul pe scări de milioane de lumina. Aceste și alte măsurători cosmologice sunt de acord cu predicția teoretică (curba albastră) pentru un Univers compus din 5% atomi, 25% materie întunecată și 70% energie întunecată. Cu cât sunt mai mari scările, cu atât va apărea mai uniform Universul. (Faceți clic pentru jpg de înaltă rezoluție, fără versiune de accesorii.)
„Adevărata provocare este acum să găsim care sunt aceste substanțe misterioase”, a spus un alt autor, David Weinberg, de la Universitatea de Stat din Ohio.
ÎNTREPRINDEREA SCALĂ MARE SDSS
SDSS este cel mai ambițios sondaj astronomic întreprins vreodată, cu peste 200 de astronomi din 13 instituții din întreaga lume.
„SDSS este într-adevăr două sondaje într-unul singur”, a explicat savantul de proiect James Gunn de la Universitatea Princeton. În cele mai verzi nopți, SDSS folosește o cameră CCD cu câmp larg (construită de Gunn și echipa sa de la Universitatea Princeton și Maki Sekiguchi din grupul de participare din Japonia) pentru a face poze cu cerul nopții în cinci benzi de unde largi, cu scopul de a determina poziția și luminozitatea absolută a peste 100 de milioane de obiecte cerești într-un sfert din întregul cer. Când a fost finalizată, aparatul foto a fost cel mai mare construit vreodată în scopuri astronomice, adunând date în proporție de 37 de gigabyte pe oră.
În nopțile cu lună sau cu acoperire ușoară de nori, camera de imagini este înlocuită cu o pereche de spectrografii (construite de Alan Uomoto și echipa sa de la Universitatea Johns Hopkins). Folosesc fibre optice pentru a obține spectre (și astfel redshift) a 608 de obiecte simultan. Spre deosebire de telescoapele tradiționale în care se desfășoară nopți printre mulți astronomi care desfășoară o serie de programe științifice, telescopul SDSS de 2,5m cu scopul special al Observatorului Apache Point din New Mexico este dedicat exclusiv acestui sondaj, pentru a opera în fiecare noapte clar timp de cinci ani. .
Prima comunicare publică de date de la SDSS, numită DR1, conținea aproximativ 15 milioane de galaxii, cu măsurători ale distanței redshift pentru mai mult de 100.000 dintre acestea. Toate măsurătorile utilizate în concluziile raportate aici ar face parte din a doua comunicare de date, DR2, care va fi pusă la dispoziția comunității astronomice la începutul anului 2004.
Strauss a declarat că SDSS se apropie de jumătatea punctului în care își propune să măsoare un milion de redshift-uri de galaxie și quasar.
„Adevaratul entuziasm este că liniile de dovezi disparate din fundalul microundelor cosmice (CMB), structura pe scară largă și alte observații cosmologice ne oferă o imagine consecventă a unui Univers dominat de energie întunecată și materie întunecată”, a declarat Kevork Abazajian a Laboratorului Național de Accelerator Fermi și Laboratorului Național Los Alamos.
Sursa originală: Sloan Digital Sky Survey Comunicat
