Самая большая 3D-карта Вселенной на сегодняшний день

Астрономы из Sloan Digital Sky Survey использовали самые яркие объекты во Вселенной — квазары — чтобы создать свою новую трехмерную карту космического пространства.

Астрономы из Sloan Digital Sky Survey (SDSS) заявили 18 мая 2017 года, что они создали самую большую и самую подробную трехмерную карту Вселенной на сегодняшний день, используя яркие квазары в качестве контрольных точек. Команда использовала 2,5-метровый телескоп в Обсерватории «Апаче-Пойнт» в Нью-Мексико, чтобы сделать свою карту, и полагалась на экстремальную яркость квазаров, которые можно увидеть на огромных расстояниях межгалактического пространства.

Первоначально называемые квазизвездными радиоисточниками («qua-s-r-s»), квазары сегодня считаются молодыми галактиками, содержащими центральные сверхмассивные черные дыры. Дыры изображены как «активные», то есть активно глотают материал и окружены большими аккреционными дисками. Когда сверхмассивная черная дыра поглощает материал из окружающей галактики, температура в аккреционном диске увеличивается, создавая квазар, чрезвычайно яркий, иногда ярче, чем его родная галактика. Известно, что многие галактики в нашей Вселенной содержат черные дыры, но соседние галактики и наша собственная галактика Млечный Путь — имеют тенденцию быть более спокойными.

Активные сверхмассивные черные дыры обычное явление в ранней Вселенной, хотя и делают квазары идеальными опорными точками для создания самой большой карты нашей Вселенной.

Эта работа является частью проекта Sloan Digital Sky Survey под названием eBOSS, который представляет собой расширенную спектроскопическую съемку космического пространства. За первые два года проекта астрономы измерили точные трехмерные положения для более чем 147 000 квазаров.

Именно эти измерения были использованы для создания новой карты.

Но астрономы не просто хотели отобразить Вселенную. Они также хотят понять, как расширяется наша Вселенная после Большого Взрыва. Для этого они изучали так называемые барионные акустические колебания (BAOs). В их заявлении объясняется:

BAOs — это современный отпечаток звуковых волн, которые путешествовали по ранней Вселенной, намного более жаркой и плотной, чем Вселенная, которую мы видим сегодня. Но когда Вселенной было 380 000 лет, условия внезапно изменились, и звуковые волны «заморозились» на месте. Эти замороженные волны остались впечатанными в трехмерную структуру Вселенной, которую мы видим сегодня.

Ученые очень хорошо понимают концепцию BAOs. Современные BAOs являются «растянутой» версией ранней Вселенной. Таким образом, размер измеренных BAOs может быть использован для исследования расширяющегося пространства. Полина Заррук, аспирантка Университета Paris-Saclay, которая работала с BAOs в этом исследовании, сказала:

У вас есть метры для небольших единиц длины, километров или миль для расстояний между городами, и у нас есть шкала BAOs для расстояний между галактиками и квазарами в космологии.

Результаты исследования согласуются с тем, что большинство современных астрономов видят во Вселенной.

Результаты нового исследования подтверждают стандартную космологическую модель, которую исследователи построили за последние 20 лет. В этой стандартной модели Вселенная следует предсказаниям общей теории относительности Эйнштейна, но включает компоненты, эффекты которых мы можем измерить, но причины возникновения, которых мы не понимаем. Наряду с обычным веществом, составляющим звезды и галактики, существует темная материя и таинственный компонент, называемый «темная энергия». Темная энергия является доминирующей составляющей в настоящее время, и имеет особые свойства, заставляя ускоряться расширение Вселенной.

Астрономы из Sloan Digital Sky Survey считают, что eBOSS поможет узнать больше о темной энергии.