Yeni SDSS üç boyutlu haritanın şematik görünümü. Büyütmek için tıklayın
UC Berkeley'den gökbilimciler, şimdiye kadar yayınlanmış olan Evrenin en kapsamlı üç boyutlu haritasını oluşturdular. 600.000 gökada içeriyor ve 5.6 milyar ışıkyılı uzaya yayılıyor. Bu harita, gökbilimcilerin karanlık enerjiye dair kanıtları incelemesine izin veriyor - Evrenin genişlemesini hızlandıran gizemli güç.
Nikhil Padmanabhan ve David Schlegel liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi, şimdiye kadar inşa edilmiş evrenin en büyük üç boyutlu haritasını, kuzey gökyüzünün onda birini kapsayan, kama şeklindeki bir kozmos dilimini yayınladı ve 600.000 benzersiz ışık saçan kırmızı galaksiyi içeriyor ve 5,6 milyar ışıkyılı derinliğe kadar uzayarak, Big Bang'e geri dönüşün yüzde 40'ına denk geliyor.
Schlegel, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı Fizik Bölümü'nde Bölüm Üyesi ve Padmanabhan, Eylül ayında Lab'in Fizik Bölümüne Chamberlain Üyesi ve Hubble Üyesi olarak katılacak; şu anda Princeton Üniversitesi'nde. Onlar ve ortak yazarları Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması'nın (SDSS) üyeleridir ve daha önce tek tek galaksilerin spektrumlarını titizlikle toplamak ve uzaklıklarını ölçerek mesafelerini hesaplamak için New Mexico'daki SDSS teleskopunu kullanarak daha küçük 3 boyutlu haritalar ürettiler.
Padmanabhan, “Bu haritadaki yenilikler, haritanın en büyüğü olması” diyor ve “bireysel spektrumlara bağlı değil.”
Padmanabhan, büyük ölçekli 3 boyutlu haritaların oluşturulmasının temel nedeni, maddenin evrende nasıl dağıldığını anlamaktır. “En parlak galaksiler deniz fenerleri gibidir - ışığın olduğu yer, maddenin olduğu yerdir.”
Schlegel, “Bu harita önceki haritalardan çok daha büyük mesafeleri kapsadığı için milyarlarca ışık yılı büyüklüğündeki yapıları ölçmemize izin veriyor” diyor.
Görünür büyük ölçekli yapıları oluşturan galaktik dağılımdaki varyasyonlar, doğrudan kozmik mikrodalga arkaplanının sıcaklığındaki değişikliklerden, balon kaynaklı deneyler ve WMAP uydusu tarafından büyük doğrulukta ölçülen yoğun erken evrendeki salınımları yansıtır.
Sonuç, yaklaşık 450 milyon ışıkyılı aralıklarla tekrarlanan düzenli varyasyonlardan (bazen “baryon salınımları”, normal madde için kısaltma olarak baryonlarla) oluşan doğal bir “cetvel” dir.
Schlegel, “Ne yazık ki uygun olmayan bir cetvel” diyor. “Sadece cetveli içine sığdırmak için büyük bir evren hacmini örneklememiz gerekiyordu.”
Padmanabhan, “Evren 13.7 milyar yaşında olmasına rağmen, sadece 450 milyon ışıkyılıda bir işaretlenmiş bir cetvelle ölçüm yaparken gerçekten çok fazla zaman yok.”
Galaksilerin dağılımı birçok şeyi ortaya çıkarır, ancak en önemlilerinden biri, evrenin yoğunluğunun dörtte üçünü oluşturan gizemli karanlık enerjinin bir ölçüsüdür. (Karanlık madde yaklaşık yüzde 20'lik bir orana karşılık gelirken, yüzde 5'ten azı görünür gökada yapan türden sıradan bir maddedir.)
Padmanabhan, “Karanlık enerji sadece evrenin genişlemesinin hızlandığını gözlemlemek için kullandığımız terimdir” diyor. “Kozmik mikrodalga arka planında yoğunluk değişimlerinin nerede olduğuna bakarak” - Büyük Patlama'dan sadece 300.000 yıl sonra - “ve son 5.6 milyar yılı kapsayan bir haritaya nasıl dönüştüklerini görünce, tahminlerimizin karanlık enerji doğru. ”
Yeni harita, büyük ölçekli yapıların gerçekten de evrenin hızlanan genişlemesi hakkındaki mevcut fikirlerin dağıtıldığı şekilde dağıtıldığını gösteriyor. Haritanın, görünmez olmasına rağmen, sıradan madde gibi yerçekiminden etkilenmesine rağmen, karanlık maddenin varsayılan dağılımı da mevcut anlayışa uygundur.
Büyük yeni 3 boyutlu haritayı mümkün kılan, Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması'nın üç derecelik bir görüş alanını (dolunay yaklaşık yarım derecedir) ve belirli bir galaktik seçimini kapsayan geniş alan teleskopuydu. “Deniz feneri” veya mesafe işareti: parlak kırmızı galaksiler.
Schlegel, “Bunlar ölü, kırmızı galaksiler, evrendeki en yaşlılardan bazıları - tüm hızlı yanan yıldızların uzun zaman önce yandığı ve sadece eski kırmızı yıldızların kaldığı” diyor Schlegel. “Bunlar sadece en kırmız gökadalar değil, aynı zamanda en uzak mesafelerde görülebilen en parlak galaksiler.”
Sloan Digital Sky Survey gökbilimcileri, galaksi rengiyle mesafeyi ilişkilendiren 10.000 kırmızı ışıklı gökada örneğinin rengini ve kırmızıya kaymasını sağlamak için Avustralya İki Dereceli Saha ekibindeki meslektaşları ile birlikte çalıştı. Daha sonra haritalarını çizmek için bu ölçümleri 600.000 galaksiye uyguladılar.
Padmanabhan, “10.000 kırmızı ışıklı gökadadan türetilen bir parlaklık-mesafe ilişkisinin 600.000'in tümüne tek tek ölçülmeden uygulanmasında istatistiksel belirsizlik olduğunu kabul ediyor. Oynadığımız oyun, o kadar çok şey var ki, ortalamalar bize dağılımları hakkında hala çok yararlı bilgiler veriyor. Ve spektrumlarını ölçmek zorunda kalmadan, uzaya daha derin bakabiliriz. ”
Schlegel, araştırmacıların istedikleri hassasiyeti elde etmekten uzak olduklarını kabul ediyor. “Ancak bu tür ölçümlerin mümkün olduğunu gösterdik ve gelişen evrenin standart bir yöneticisi için başlangıç noktasını belirledik.”
“Bir sonraki adım, belki de SDSS teleskopundaki değişikliklere dayanarak hassas bir deney tasarlamaktır. Teleskopu yapmak istediğimizi yapmak üzere yeniden tasarlamak için burada Berkeley Lab'deki mühendislerle çalışıyoruz. ”
Nikhil Padmanabhan, David J. Schlegel, Uros Seljak, Alexey Makarov, Neta A. Bahcall, Michael R. Blanton, Jonathan Brinkmann, Daniel J. Eisenstein, “Sloan Dijital Gökyüzü Anketi Görüntüleme Verilerinde Parlak Kırmızı Gökadaların Kümelenmesi”, Douglas P. Finkbeiner, James E. Gunn, David W. Hogg, bf? Eljko Ivezić, Gillian R. Knapp, Jon Loveday, Robert H. Lupton, Robert C. Nichol, Donald P. Schneider, Michael A. Strauss, Max Tegmark ve Donald G. York, Kraliyet Astronomi Derneği'nin Aylık Bildirimlerinde yer alacaktır ve şu anda çevrimiçi olarak http://arxiv.org/archive/astro-ph adresinde bulunmaktadır.
SDSS, Amerikan Doğa Tarihi Müzesi, Astrofizik Enstitüsü Potsdam, Basel Üniversitesi, Cambridge Üniversitesi, Case Western Reserve Üniversitesi, Chicago Üniversitesi, Drexel Üniversitesi, Fermilab, Enstitüsü olan Astrofizik Araştırma Konsorsiyumu tarafından yönetilmektedir. İleri Çalışma, Japonya Katılım Grubu, Johns Hopkins Üniversitesi, Nükleer Astrofizik Ortak Enstitüsü, Kavli Parçacık Astrofizik ve Kozmoloji Enstitüsü, Kore Bilim Adamı Grubu, Çin Bilimler Akademisi (LAMOST), Los Alamos Ulusal Laboratuvarı, Max- Planck-Astronomi Enstitüsü (MPIA), Max-Planck Astrofizik Enstitüsü (MPA), New Mexico Eyalet Üniversitesi, Ohio Eyalet Üniversitesi, Pittsburgh Üniversitesi, Portsmouth Üniversitesi, Princeton Üniversitesi, Amerika Birleşik Devletleri Deniz Gözlemevi ve Üniversite Washington
SDSS finansmanı Alfred P. Sloan Vakfı, Katılımcı Kurumlar, Ulusal Bilim Vakfı, ABD Enerji Bakanlığı, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi, Japon Monbukagakusho, Max Planck Topluluğu ve Yüksek Öğrenim Fonu Konseyi tarafından sağlanır. İngiltere. Http://www.sdss.org/ adresindeki SDSS web sitesini ziyaret edin.
Berkeley Lab, Berkeley, California'da bulunan bir ABD Enerji Bakanlığı ulusal laboratuvarıdır. Sınıflandırılmamış bilimsel araştırmalar yürütür ve Kaliforniya Üniversitesi tarafından yönetilir. Http://www.lbl.gov adresindeki web sitemizi ziyaret edin.
Orijinal Kaynak: Berkeley Lab
