Kuvaluotto: SDSS
Sloan Digital Sky -kyselyn tähtitieteilijät ovat keränneet tietoja rakentaaksesi tarkan kolmiulotteisen kartan, joka selvittää galaksien ja tumman aineen klusterit. SDSS-ryhmä - 200 astronomia 13 maasta - mittasi maailmankaikkeuden sisältävän 70% tummaa energiaa (salaperäinen voima, joka hylkää galaksit toisistaan), 25% tummaa ainetta ja 5% normaalia ainetta.
Sloan Digital Sky Survey (SDSS) - tähtitieteilijät ovat tehneet täsmällisimmät mittaukset tähän päivään mennessä galaksien ja tumman aineen kosmisessa ryhmittelyssä tarkentamalla ymmärrystämme maailmankaikkeuden rakenteesta ja evoluutiosta.
"Projektin alusta 80-luvun lopulla, yksi keskeisistä tavoitteistamme on ollut tarkka mittaus siitä, kuinka galaksit rypälevät painovoiman vaikutuksen alaisena", selitti SDSS: n johtaja Richard Kron ja Chicagon yliopiston professori.
SDSS-projektin tiedottaja Michael Strauss Princetonin yliopistosta ja yksi uuden tutkimuksen johtavista kirjoittajista täsmensi: "Tämä klusterointikuvio koodaa tietoa sekä galakseihin vetämästä näkymättömästä aineesta että isosta räjähdyksestä syntyneistä siemenvaihteluista."
Tulokset on kuvattu kahdessa asiakirjassa, jotka toimitetaan Astrophysical Journalille ja Fyysiseen katsaukseen D; ne löytyvät fysiikan preprint-verkkosivustolta, www.arXiv.org, 28. lokakuuta.
KUVASTUSKUVAT
Johtava kosmologinen malli vetoaa nopeaan inflaatioksi kutsutun avaruuden laajenemiseen, joka venytti mikroskooppisia kvanttivaihteluita Ison räjähdyksen tulisissa jälkimainingeissa valtaviin asteikkoihin. Inflaation päättymisen jälkeen painovoima sai nämä siemenvaihtelut kasvamaan galakseihin ja SDSS: ssä havaittuihin galaksien ryhmittelykuvioihin.
Kuvia näistä siemenvaihteluista julkaistiin helmikuussa Wilkinsonin mikroaaltouuni-anisotropia-anturista (WMAP), joka mittasi varhaisen maailmankaikkeuden jäännössäteilyn heilahteluita.
"Olemme tehneet parhaan kolmiulotteisen maailmankaikkeuden kartan, kartoittaneet yli 200 000 galaksia jopa kahden miljardin valovuoden päässä yli kuusi prosenttia taivaasta", kertoi tutkimuksen toinen pääkirjailija, Michael Blanton New Yorkin yliopistosta. Tämän kartan painovoimaiset ryhmittelykuviot paljastavat maailmankaikkeuden meikun sen gravitaatiovaikutuksista ja yhdistämällä mittauksensa WMAP: n mittauksiin SDSS-ryhmä mittasi kosmisen aineen koostuvan 70 prosentista tummaa energiaa, 25 prosenttia tummasta aineesta ja viidestä prosentista tavallinen asia.
SDSS on kaksi erillistä tutkimusta yhdessä: galaksit tunnistetaan 2D-kuvissa (oikealla), sitten määritetään etäisyys spektristään, jotta saadaan 2 miljardin valon vuoden syvä 3D-kartta (vasen), jossa jokainen galaksi esitetään yhtenä pisteenä, väri edustaa valoisuutta - tämä näyttää vain ne 66,976 meidän 205 443 galaksista kartalla, jotka sijaitsevat lähellä Maan päiväntasaajan tasoa. (Napsauta saadaksesi korkean resoluution jpg, versio ilman rivejä.)
He havaitsivat, että neutriinot eivät voineet olla pimeän aineen tärkeä osa, asettaen niiden massaan tähän mennessä vahvimpia rajoituksia. Lopuksi SDSS-tutkimuksessa todettiin, että tiedot ovat yhdenmukaisia inflaatiomallin yksityiskohtaisten ennusteiden kanssa.
KOSMINEN VAHVISTUS
Nämä numerot antavat vahvan vahvistuksen WMAP-ryhmän ilmoittamista numeroista. Uusien SDSS-havaintojen sisällyttäminen auttaa parantamaan mittaustarkkuutta yli puolittamalla WMAP: n epävarmuustekijät kosmisen aineen tiheydestä ja Hubble-parametrista (kosmisen laajenemisnopeuden). Lisäksi uudet mittaukset sopivat hyvin yhteen aikaisempien uusimpien tulosten kanssa, joissa yhdistettiin WMAP Anglo-Australian 2dF-galaksin punasiirtotutkimukseen.
"Eri galaksit, eri instrumentit, erilaiset ihmiset ja erilaiset analyysit - mutta tulokset ovat yhtä mieltä", sanoo Max Tegmark Pennsylvanian yliopistosta, ensimmäinen kirjoittaja kahdessa lehdessä. "Satunnaiset väitteet vaativat satunnaisia todisteita", Tegmark sanoo, "mutta meillä on nyt satunnaisia todisteita tummasta aineesta ja tummasta energiasta, ja meidän on otettava ne vakavasti riippumatta siitä, kuinka häiritsevät ne näyttävät."
Uudet SDSS-tulokset (mustat pisteet) ovat tähän mennessä tarkimmat mittaukset siitä, kuinka maailmankaikkeuden tiheys vaihtelee paikasta toiseen miljoonien valovuosien asteikolla. Nämä ja muut kosmologiset mittaukset ovat yhtä mieltä teoreettisen ennusteen kanssa (sininen käyrä) Universumille, joka koostuu 5% atomista, 25% tummasta aineesta ja 70% tummasta energiasta. Mitä suurempia asteikot keskiarvoamme ovat, sitä tasaisempi maailmankaikkeus näyttää. (Napsauta saadaksesi korkearesoluutioisen jpg-kuvan, ei tavallista versiota.)
"Todellinen haaste on nyt selvittää, mitä nämä salaperäiset aineet todella ovat", sanoi toinen kirjoittaja, David Weinberg Ohion osavaltion yliopistosta.
SDSS-SUUREN MAKSUYRITYKSEN SITOUMUS
SDSS on kaikkien aikojen kunnianhimoisin tähtitieteellinen tutkimus, ja sillä on yli 200 tähtitieteilijää 13 laitoksessa ympäri maailmaa.
"SDSS on todella kaksi tutkimusta yhdessä", selitti Princetonin yliopiston projektitutkija James Gunn. Kaikkein turmeltumattomimpana yönä SDSS käyttää laajakenttä CCD-kameraa (jonka ovat Gunn ja hänen tiiminsä Princetonin yliopistossa ja Japanin osallistumisryhmän Maki Sekiguchi) rakentamassa kuvaamaan yötaivasta viidellä leveällä aaltoalueella tavoitteenaan määrittää yli 100 miljoonan taivaankappaleen sijainti ja ehdoton kirkkaus neljänneksellä koko taivaasta. Valmistuttuaan kamera oli suurin koskaan rakennettu tähtitieteellisiin tarkoituksiin, ja se keräsi tietoja nopeudella 37 gigatavua tunnissa.
Yöllä, jossa on kuuhiiri tai lievä pilvisuojus, kuvankamera korvataan parilla spektrografeilla (rakentaa Alan Uomoto ja hänen tiiminsä The Johns Hopkins Universityssa). He käyttävät optisia kuituja saadakseen 608 objektin spektrit (ja siten punasiirtymät) kerrallaan. Toisin kuin perinteisissä kaukoputkissa, joissa yöt jaetaan monien tieteellisiä ohjelmia suorittavien tähtitieteilijöiden joukkoon, New Meksikon Apache Pointin observatoriossa sijaitseva 2,5 metrin SDSS-kaukoputki on omistettu vain tälle tutkimukselle, joka toimii jokaisen selkeän yön ajan viiden vuoden ajan .
Ensimmäinen julkinen tiedonanto SDSS: ltä, nimeltään DR1, sisälsi noin 15 miljoonaa galaksia, ja niistä yli 100 000: lla oli punasuunnan etäisyysmittauksia. Kaikki tässä ilmoitetuissa havainnoissa käytetyt mittaukset olisivat osa toista tiedotetta, DR2, joka asetetaan tähtitieteellisen yhteisön käyttöön vuoden 2004 alussa.
Straussin mukaan SDSS lähestyy puoliväliin tavoitteessaan mitata miljoona galaksia ja kvaasaripunansiirtoja.
"Todellinen jännitys on se, että erilaiset todistusaineet kosmisesta mikroaaltouuni-taustasta (CMB), laajamittainen rakenne ja muut kosmologiset havainnot antavat meille johdonmukaisen kuvan maailmankaikkeudesta, jota hallitsevat tumma energia ja tumma aine", kevork Abazajian sanoi. Fermin kansallisesta kiihdytinlaboratoriosta ja Los Alamosin kansallisesta laboratoriosta.
Alkuperäinen lähde: Sloan Digital Sky Survey -lehdistötiedote
