Карта миллионов галактик позволила восстановить 11 миллиардов лет космической истории.
«Расширенный спектроскопический обзор барионных колебаний» (eBOSS) опубликовал подробную карту миллионов галактик. Некоторые из них настолько далеки, что их можно увидеть такими, какими они были на заре космоса.
Атлас включает положения и скорости миллионов галактик на протяжении почти всех космических эпох. Благодаря этому исследователи смогли детально реконструировать историю расширения Вселенной.
Новая карта дала ключевые ключи к изучению темной энергии и обоснованности стандартной космологической модели, а также для анализа различных расхождений между недавними наблюдениями и предсказаниями этой модели.
Как написал Дуглас Адамс в своем Путеводителе по галактике, «Космос велик. Он очень большой. Вы просто откажетесь поверить в то, насколько он огромен, безмерен и поразительно велик. Многие астрономы посвятили свою карьеру созданию карт Вселенной в максимально возможном масштабе с целью выяснить, насколько велик космос на самом деле и как он устроен.
Такие карты являются ключом к пониманию физики, которая определяет историю Вселенной. В июле 2020 года, после двадцати лет наблюдений, Sloan Digital Sky Survey выпустил карту, которая включает миллионы галактик. Она включает в себя наше ближайшее окружение и самые далекие уголки известной вселенной и все, что между ними.
На этой трехмерной карте показано положение четырех миллионов галактик, расположенных на протяжении миллиардов световых лет, некоторые из которых относятся к самым ранним временам существования космоса.
Карта показывает, что галактики не распределены случайным образом. Скорее, они сгруппированы в структуры: длинные двумерные волокна и слои галактик в одних регионах и темные пустоты с небольшим количеством галактик в других. Мы полагаем, что зародыш этих структур начал формироваться раньше самих галактик, когда с момента большого взрыва еще не прошел миллиард лет. И, нанося на карту большую часть космической истории, мы можем зафиксировать рост этих структур и вывести фундаментальные законы, которые управляли их эволюцией. Этот новый атлас предоставляет важную информацию для понимания некоторых из величайших загадок физики; среди них геометрия Вселенной и природа темной энергии, «агента», ответственного за ускоренное расширение пространства.
Сферические оболочки и сердечники
Центр изучения неба Sloan использует телескоп Sloan Foundation, расположенный в обсерватории Apache Point в Нью-Мексико. Одной из частей проекта была «расширенная спектроскопическая съемка барионных колебаний» (eBOSS) и ее предшественник BOSS. Эти исследования основывались на своих измерениях на так называемых «барионных акустических колебаниях», очень специфическом отпечатке, который наблюдается в пространственном распределении галактик.
Чтобы понять этот след, мы должны рассмотреть эволюцию Вселенной в течение первых 400 000 лет. Считается, что через долю секунды после Большого взрыва космос претерпел период быстрого расширения, известный как инфляция. На этом этапе пространство увеличивалось настолько быстро, что субатомные частицы достигли размера мяча для гольфа всего за 10–32 секунды.секунд. Таким образом, крошечные квантовые флуктуации в распределении энергии Вселенной приобрели макроскопические размеры. Области с более высокой плотностью энергии притягивали все больше и больше материи, в то время как другие оставались пустыми. В течение следующих 13,7 миллиардов лет наиболее плотные области дали начало волокнам, слоям и скоплениям галактик, которые мы видим сегодня. Астрономы называют этот процесс «ростом структуры».
